CN114834562A - 用于制造模块化车辆子总成的基于设施的传感*** - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于制造模块化车辆子总成的基于设施的传感***”。一种用于制造模块化车辆子总成(MVS)的基于设施的传感***包括基于设施的传感器和区域控制器。基于设施的传感器中的每一者被配置为与区域控制器进行通信并且向其传输接近度数据和/或视觉数据。并且区域控制器中的每一者被配置为被分配给沿着装配线的多个装配区域中的一者，使得多个基于设施的传感器检测到移动通过多个装配区域的MVS，并且所述检测被传输到多个区域控制器。车载控制器被包括在内并且被配置为附接到移动通过多个装配区域的MVS。车载控制器被配置为从多个区域控制器接收指令，使得提供监测MVS和引导MVS移动通过多个装配区域。

Description

用于制造模块化车辆子总成的基于设施的传感***

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年6月23日提交的美国专利申请号16/909,462的权益并且是其部分继续申请，所述美国专利申请与本申请共同转让。本申请还涉及与本文同时提交的标题为“柔性模块化平台”、“包括模块化车辆子总成控件、通信和制造的车辆装配方法”、“柔性模块化平台工厂导航***”以及“存储、处理和传输柔性模块平台和车辆的数字孪生的方法”的共同未决申请，所述共同未决申请与本申请共同转让。这些专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及装配线，并且具体地涉及装配线上的传感器。

背景技术

本部分中的陈述仅提供了与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

车辆通常在装配工厂中制造，所述装配工厂被设计和建造以基于支持制造操作所需的机械基础设施要求来支持预计的车辆装配量。并且此类机械基础设施要求通常包括运输***和/或基于自动导向车辆(AGV)的***，以沿着装配线将车辆子总成在站之间移动。然而，建造运输***或使AGV适应特定应用任务所需的时间、投资和资本支出可能令人望而却步。

本公开解决了与车辆装配工厂中的装配线相关联的这些问题，以及与在同一装配设施中制造不同产品配置相关的其他问题。

发明内容

本部分提供了对本公开的总体概述并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。

在本公开的一种形式中，一种用于制造模块化车辆子总成(MVS)的基于设施的传感***包括多个基于设施的传感器和多个区域控制器。所述多个基于设施的传感器中的每一者被配置为与所述多个区域控制器中的至少一者进行通信并且向其传输接近度数据和视觉数据中的至少一者。并且所述多个区域控制器中的每一者被配置为被分配给所述多个装配区域中的至少一者，使得所述多个基于设施的传感器检测到移动通过所述多个装配区域的MVS，并且所述检测被传输到所述多个区域控制器。车载控制器被包括在内并且被配置为附接到移动通过所述多个装配区域的所述MVS。在本公开的至少一个变型中，所述车载控制器被配置为从被分配给所述MVS所处的装配区域的所述多个区域控制器中的至少一者接收指令，使得提供监测所述MVS和引导所述MVS移动通过所述多个装配区域中的至少一者。

在一些变型中，所述接近度数据和/或视觉数据包括几何数据、热数据、声学数据、振动数据和光学数据中的至少一者。

在至少一个变型中，所述多个基于设施的传感器包括至少一个视觉传感器阵列，所述至少一个视觉传感器阵列被配置为传输关于移动通过所述多个装配区域中的至少一者的所述MVS的路径对准视觉数据。替代地或除此之外，所述多个基于设施的传感器包括至少一个接近传感器阵列，所述至少一个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与所述多个装配区域中的一者中的所述MVS之间的距离数据。

在一些变型中，所述多个区域控制器中的每一者被配置为接收所述接近度数据和视觉数据中的所述至少一者，并且响应于所述接收的接近度数据和/或视觉数据而向所述MVS的所述车载控制器传输至少一个命令。在此类变型中，所述至少一个命令可以是至少一个MVS操作命令，并且所述至少一个MVS操作命令可以是用于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准命令、跟踪命令和避障命令中的至少一者。并且在至少一个变型中，所述多个基于设施的传感器被配置为向所述多个区域控制器无线地传输所述接近度数据和/或视觉数据。

在一些变型中，所述多个瞬态数据传感器中的每一者被配置为传输关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的性能数据、故障代码数据、装配测试数据和接近度数据中的至少一者。在此类变型中，关于所述MVS的所述性能数据可以包括来自移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的推进***、转向***、制动***和悬架***中的至少一者的性能数据。并且在至少一个变型中，所述多个瞬态数据传感器被配置为向所述车载控制器无线地传输所述瞬态数据。

在一些变型中，所述***还包括中央管理***，所述中央管理***被配置为从所述多个区域控制器接收数据并向所述多个区域控制器中的每一者传输至少一个MVS命令，并且所述至少一个MVS命令可以是对从所述多个区域控制器接收的所述数据的响应。在此类变型中，所述多个区域控制器各自被配置为向移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的所述车载控制器传输所述至少一个MVS命令。并且在至少一个变型中，所述中央管理***被配置为协调移动通过所述多个装配区域的多个MVS的移动。

在本公开的另一种形式中，一种用于制造MVS的基于设施的传感***包括多个基于设施的传感器，所述多个基于设施的传感器被分配给多个装配区域，使得所述多个装配区域中的每一者具有分配给其的所述多个基于设施的传感器中的至少一者。而且，包括被分配给所述多个装配区域的多个区域控制器，使得所述多个装配区域中的每一者具有分配给其的所述多个区域控制器中的至少一者，并且被分配给给定装配区域的所述多个基于设施的传感器中的每一者被配置为与被分配给所述给定装配区域的所述多个区域控制器中的所述至少一者通信并向其传输接近度数据和视觉数据中的至少一者。包括多个瞬态数据传感器和被配置为附接到所述MVS的车载控制器，并且所述多个瞬态数据传感器中的每一者被配置为将瞬态信号从所述MVS传输到所述车载控制器。所述车载控制器被配置为接收所述瞬态信号并向被分配给所述MVS所处的装配区域的所述多个区域控制器中的至少一者传输瞬态数据，使得检测并传输关于移动通过所述多个装配区域的所述MVS的制造信息。

在一些变型中，所述多个基于设施的传感器包括以下至少一者：多个视觉传感器阵列，所述多个视觉传感器阵列被配置为传输关于移动通过所述多个装配区域的所述MVS的路径对准数据；以及多个接近传感器阵列，所述多个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与移动通过所述多个装配区域的所述MVS之间的距离数据。

在至少一个变型中，所述***还包括中央管理***，所述中央管理***被配置为从所述多个区域控制器接收数据并向所述多个区域控制器中的每一者传输至少一个MVS命令。在一些变型中，所述至少一个MVS命令是对从所述多个区域控制器接收的所述数据的响应，并且所述多个区域控制器各自被配置为向移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的所述车载控制器传输所述至少一个MVS命令。

在本公开的又一种形式中，一种用于制造MVS的基于设施的传感***包括多个基于设施的传感器，所述多个基于设施的传感器被分配给多个装配区域，使得所述多个装配区域中的每一者具有分配给其的所述多个基于设施的传感器中的至少一者。包括被分配给所述多个装配区域的多个区域控制器，使得所述多个装配区域中的每一者具有被分配给其的所述多个区域控制器中的至少一者。所述多个基于设施的传感器中的每一者被分配给给定装配区域并且被配置为与被分配给所述给定装配区域的所述多个区域控制器中的至少一者进行通信并且向其传输接近度数据和视觉数据中的至少一者。包括多个瞬态数据传感器和被配置为附接到所述MVS的车载控制器，并且所述多个瞬态数据传感器中的每一者被配置为将瞬态信号从所述MVS传输到所述车载控制器。在至少一个变型中，所述车载控制器被配置为接收所述瞬态信号并向被分配给所述MVS所处的装配区域的所述多个区域控制器中的至少一者传输瞬态数据，使得检测并传输关于移动通过所述多个装配区域的所述MVS的制造信息。包括中央管理***，所述中央管理***被配置为从所述多个区域控制器接收数据并向所述多个区域控制器中的每一者传输至少一个MVS命令。在一些变型中，所述至少一个MVS命令是对从所述多个区域控制器接收的所述数据的响应，并且所述多个区域控制器各自被配置为向移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的所述车载控制器传输所述至少一个MVS命令。

在至少一个变型中，所述多个基于设施的传感器包括：至少一个视觉传感器阵列，所述至少一个视觉传感器阵列被配置为传输关于位于所述多个装配区域中的一者中的所述MVS的路径对准视觉数据；以及至少一个接近传感器阵列，所述至少一个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与所述多个装配区域中的一者中的所述MVS之间的距离数据。

根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅意图用于说明目的，而不意在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图通过举例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：

图1是根据本公开的教导的模块化车辆子总成的透视图；

图2是根据本公开的教导的遥控模块化车辆子总成的框图；

图3A示出了根据本公开的教导的视觉传感器阵列执行窄视野扫描；

图3B示出了根据本公开的教导的图3A中的视觉传感器阵列执行宽视野扫描；

图4A示出了根据本公开的教导的接近传感器阵列检测装配路径上的模块化车辆子总成；

图4B示出了根据本公开的教导的图4A中的接近传感器阵列检测模块化车辆总成和/或装配路径上或接近其的对象；

图5示出了根据本公开的教导的车辆装配设施；

图6示出了移动通过图5中的车辆装配设施的多个装配区域的多个模块化车辆子总成；

图7A示出了根据本公开的教导的监测沿着装配路径定位的多个传感器阵列；以及

图7B示出了根据本公开的教导的对沿着装配路径定位的多个传感器阵列的控制。

本文中描述的附图仅用于说明目的，而并非意图以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用或用途。应当理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相似或对应的零件和特征。

参考图1，示出了根据本公开的教导的模块化车辆子总成(MVS)100(也称为“柔性模块化平台”)。MVS 100包括车辆车架110、车载控制器120、车载通信链路122、瞬态数据传感器130、驱动***140、安装在车架110上的车轮142、转向***150、制动***155和推进***160。如本文所使用的，短语“通信链路”是指为了数据传输的目的而连接两个或更多个装置的通信信道。在至少一个变型中，车载通信链路122是具有包括天线的无线信号接收器/发射器的无线通信链路。在一些变型中，MVS 100用于电动或混合动力车辆，并且推进***160包括一个或多个充电电池，所述一个或多个充电电池向车载控制器120、瞬态数据传感器130、驱动***140、转向***150和制动***155提供能量。在至少一个变型中，制动***155是具有驱动***140的集成制动***。替代地或作为补充，制动***155是联接到车轮142的传统盘式制动***。

MVS 100和本文公开的其他MVS在车辆装配设施处制造并且是可自运输的。即，MVS100被配置为使用其自身的动力和转向移动通过制造它的同一车辆装配设施和/或通过发生另外的装配操作的单独的车辆装配设施。例如，多个MVS 100(在本文中也简称为“MVS100”)可以无线地拴系在一起和/或无线地拴系到装配线基础设施，并且由此使用它们自己的动力和转向来在远程或自主控制下沿着穿过如下文更详细讨论的一个或多个装配区域的预定义路径移动。

在本公开的一些变型中，所述一个或多个装配区域是将“顶帽”装配到MVS 100上的车辆装配设施的一部分。如本文所使用的，术语短语“装配区域”是指装配线的区域、站或场地，其中预定数量的部件或零件被装配到沿着装配线移动的MVS 100上。并且如本文所使用的，短语术语“顶帽”是指一个或多个车辆上部车身结构，所述一个或多个车辆上部车身结构可以共享公共平台(即，公共MVS 100)。例如，从跨界车到轿车再到双门轿跑车的上部车身结构可能不同。因此，将不同的车辆上部车身结构装配到共同的MVS 100上的车辆装配设施增强了规模经济性和产品差异性，并且包括在本公开的教导内。

参考图2，示出了MVS 100的示例性功能框图。MVS 100包括车载控制器120、车载通信链路122、瞬态数据传感器130、驱动***140、转向***150、制动***155和推进***160。另外且如图2所示，车载控制器120与车载通信链路122、瞬态数据传感器130、驱动***140、转向***150、制动***155和推进***160进行通信。

瞬态数据传感器130被配置为例如经由车载通信链路122向车载控制器120传输信号、数据和命令(在本文中也称为“信息”)中的至少一者，并且车载控制器120被配置为从瞬态数据传感器130接收信息。在一些变型中，车载控制器120被配置为响应于或根据从车载通信链路122和/或瞬态数据传感器130接收的信息来传输附加信息。例如，在一些变型中，车载控制器120(例如，经由车载通信链路122)向瞬态数据传感器130、驱动***140、转向***150、制动***155和/或推进***160传输附加数据。并且在至少一个变型中，车载控制器120例如经由车载通信链路122向外部控制器传输附加信息。

MVS 100的瞬态数据传感器130可以是向车载控制器120提供瞬态数据的接近传感器、视觉传感器、液位传感器、能级传感器、电连接传感器等。由瞬态数据传感器130提供的瞬态数据的非限制性示例包括关于MVS 100位置、MVS 100位置、MVS 100移动、沿着MVS 100正沿其移动的路径的障碍物检测、MVS 100周围的一般环境状况的数据、装配到MVS 100上的容器中的液位、装配到MVS 100上的容器中的压力水平、MVS 100的电池的充电水平、装配到MVS 100上的两个电气部件之间的连接的电阻、装配到MVS 100上的部件的操作等或与它们相关的数据。因此，当MVS 100在车辆装配设施内移动时，瞬态传感器130提供关于给定的MVS 100如何执行操作活动(诸如在装配路径上的对准、对沿着装配路径的给定MVS 100的跟踪，以及在装配路径上的避障)的通知。另外，当MVS 100移动通过一个或多个装配区域时，瞬态数据传感器130可以提供被装配到MVS 100上的顶帽的装配信息。

车载控制器120被配置为引导推进***160向驱动***140提供动力并且引导驱动***140驱动车轮142中的至少一者，使得MVS 100移动跨过表面(例如，地板或道路)。如本文所使用的，术语“驱动”是指通过施加使对象旋转的力来使对象(例如，车轮)旋转。因此，推进***160被配置为向驱动***140提供动力，并且驱动***140被配置为使车轮142旋转。

在一些变型中，推进***160是具有向驱动***140提供电力的一个或多个电池的电推进***。在其他变型中，推进***160是具有一个或多个电池和内燃发动机(ICE)的混合动力推进***，所述内燃发动机向驱动***140提供电力和机械动力(从化学能转换而来)的组合。在至少一个变型中，MVS 100包括使用电力移动通过一个或多个装配区域的混合动力推进***。

车载控制器120还被配置为引导转向***150使车轮142中的至少一者(例如，两个前轮142)转向，使得MVS 100遵循期望路径或沿着期望路径移动。如本文所使用的，术语“转舵”或“转向”是指通过转动车辆的至少一个车轮来引导或控制车辆的定向移动。因此，转向***150被配置为改变MVS 100的方向路线。如本文所使用的，短语“方向路线”是指MVS 100沿着其移动的方向或路径。

在至少一个变型中，车载控制器120被配置为引导制动***155施加制动力，使得车轮142被禁止转动或旋转。并且在一些变型中，车载控制器120被配置为引导制动***155施加紧急制动力，使得例如当检测到障碍物接近MVS 100正沿其移动的预定义路径时，MVS100和/或其他MVS 100停止移动。

参考图3A和图3B，视觉传感器阵列200(在本文中也称为“多个基于设施的传感器”)的一个非限制性示例被示出为沿着多个MVS 100沿其移动的装配路径‘AP’定位。视觉传感器阵列200包括多个视觉传感器V1、V2、V3、V4，所述多个视觉传感器被配置为提供或监测一个或多个视野，由此提供关于在视觉传感器阵列200和沿着装配路径AP移动的MVS 100附近的一个或多个区域的视觉数据。例如，在一些变型中，多个视觉传感器V1至V4监测并提供关于窄视野的视觉数据，如图3A所示。替代地或作为补充，多个视觉传感器V1至V4监测并提供关于宽视野的视觉数据，如图3B所示。

由窄视野(图3A)提供的视觉数据的非限制性示例包括关于沿着装配路径AP移动的MVS 100的对准数据、关于装配路径AP的障碍物检测数据等。并且由宽视野(图3B)提供的视觉数据的非限制性示例包括关于装配路径AP上的对象的通知数据、关于接近装配路径AP的对象的通知数据、关于接近沿着装配路径AP移动的车辆AP的MVS 100的对象的通知数据、关于接近装配路径AP的对象的跟踪数据、关于沿着装配路径AP移动的MVS 100的对象的跟踪数据等。在一些变型中，多个视觉传感器V1至V4是单色视觉传感器，而在其他变型中，多个视觉传感器V1至V4是彩色视觉传感器。并且在至少一个变型中，多个视觉传感器V1至V4是单色视觉传感器与彩色视觉传感器的组合。

参考图4A和图4B，接近传感器阵列202(在本文中也称为“多个基于设施的传感器”)的非限制性示例被示出为沿着多个MVS 100沿其移动的装配路径AP定位。接近传感器阵列202包括多个接近传感器P1、P2、P3、P4，所述多个接近传感器被配置为提供关于接近传感器阵列202和沿着装配路径AP移动的MVS 100的接近度数据。例如，在一些变型中，多个接近传感器P1至P4监测并提供关于MVS 100的接近度数据，如图4A所示。替代地或除此之外，多个接近传感器P1至P4监测并提供关于装配路径上或接近装配路径的对象‘O’的接近度数据，如图4B所示。

接近度数据的非限制性示例包括关于沿着装配路径AP移动的MVS 100的速度数据、关于沿着装配路径AP移动的MVS 100的位置数据、关于沿着装配路径AP移动的MVS 100的距离数据、关于接近装配路径AP的对象的速度数据、关于接近沿着装配路径AP移动的MVS100的对象的速度数据、关于接近装配路径AP的对象的位置数据、关于接近沿着装配路径AP移动的MVS 100的对象的位置数据、关于接近装配路径AP的对象的距离数据、关于接近沿着装配路径AP移动的MVS 100的对象的距离数据等。并且接近传感器P1至P4的非限制性示例包括多普勒效应传感器、磁传感器、光学传感器、雷达传感器、超声波传感器等。

参考图5，示出了车辆装配设施20，所述车辆装配设施具有用于引导和控制多个MVS 100沿着装配路径AP移动通过五个装配区域210、220、230、240、250的设施集成传感器。车辆装配设施20包括多个组合传感器阵列204(在本文中也简称为“传感器阵列”和“多个基于设施的传感器”)，所述多个组合传感器阵列有助于监测和控制沿着装配路径AP移动的多个MVS 100。传感器阵列204提供以下至少一者：几何数据、热数据、声学数据、振动数据和光学数据。例如，在一些变型中，多个传感器阵列204包括多个视觉传感器V1至V4和多个接近传感器P1至P4。然而，应当理解，传感器阵列204中的一者或多者可以仅包括视觉传感器V1至V4或仅包括接近传感器P1至P4。另外，多个传感器阵列204中的每一者不限于如上文讨论的四个视觉传感器和/或四个接近传感器。

装配区域210至250中的每一者包括至少一个装配站，其中至少一个部件或零件被装配到MVS 100上。五个装配区域210、220、……250内的装配站的非限制性示例包括：装配区域210中的顶帽核心结构集成站212和顶帽/MVS发动机数据扫描(EDS)集成站214；装配区域220中的暖通空调(HVAC)和基于行李厢/前备厢的***站222以及仪表板、地板和地毯站224；装配区域230中的内饰和座椅站232、车身面板支撑元件站234和乘客门装配站236；装配区域240中的车身面板安装站242和发动机罩和舱口装配站244；以及装配区域250中的玻璃和挡风玻璃站252以及最终准备和控制器移除站254。应当理解，各种零件和部件在站中的每个处被装配到MVS 100上，使得当MVS 100离开装配区域250时提供装配的车辆100A。

在一些变型中，车辆装配设施20包括中央管理***170和区域管理***180。在图5中所示的示例中，区域管理***180具有用于五个装配区域210、220、……250的五个区域控制器181、182、183、184、185，并且五个区域控制器181、182、……185中的每一者都经由区域间链路'IZL'与相邻区域控制器通信。中央管理***170远程地控制MVS 100通过装配区域210、220、……250和每个区域内的装配站的移动。

应当理解，多个组合传感器阵列204通过向相应的区域控制器181、182、……185提供瞬态数据来帮助跟踪多个MVS 100通过车辆装配设施20的移动。还应当理解，一个MVS100的装配路径AP不同于另一个MVS 100的装配路径AP。例如，MVS 100中的一者或多者的装配路径可以不包括通过装配区域210、220、……250中的一者或多者的移动，和/或可以包括通过图5中未示出的附加区域的移动。而且，可以由中央管理***170基于由区域控制器181、182、……185中的一者接收到的瞬态数据将一个或多个MVS 100重引导到维护区域。并且对于给定的MVS 100，可以基于沿着、邻近和/或在装配路径AP内的障碍物检测来重引导或停止MVS 100中的每一者。

图6示出了沿着车辆装配设施20中的装配路径AP移动的多个MVS 100的一个示例。具体地，图6示出了多个MVS 100使用它们自己的动力移动通过装配区域230、240和250。对于装配区域230中的MVS 100a，MVS 100a的车载控制器120(图1)经由车载通信链路122和区域控制器通信链路183b与区域控制器183通信。在至少一个变型中，区域控制器183使用双频带或双信道来传输和接收指令和数据，并且由此远程地控制MVS 100a。例如，在一些变型中，区域控制器183和车载控制器120使用主链路PL和次链路SL进行通信。在此类变型中，主链路PL控制MVS 100的移动，而次链路SL监测MVS 100a的移动。此外，应当理解，使用双信道增强了区域控制器183和车载控制器120之间的连接性。

当区域控制器183管理MVS 100a通过装配区域230的操作和移动时，内饰和座椅在站232处安装，车身面板支撑元件在站234处安装，并且乘客门在站236处装配和悬挂。在本公开的一些变型中，区域控制器183和本文讨论的其他区域控制器提供与过程相关的服务，诸如与MVS 100a的跟踪(即，MVS跟踪)相关的指令和/或数据、MVS 100a的引导(即，MVS引导)、MVS 100a的移动控制和协调(即，MVS移动控制和协调)、以及区域控制器183和车载控制器120之间的信令接口的管理等。

图6中还示出了对装配区域230与装配区域240之间的过渡区域235中的MVS 100b的控制和管理的“移交”。具体地，当MVS 100b接近区域边界235a(即，装配区域230与240之间的边界)时，MVS 100b移动到过渡区域235中。在距区域边界235a的预定义距离处，用于装配区域230的区域控制器183释放或终止次链路SL(在图6中由虚线SL示出)，并且用于装配区域240的区域控制器184经由在区域控制器184与MVS 100b之间延伸的次链路SL拾取MVS100b(即，与其建立通信)。用于装配区域230的区域控制器183释放主链路PL，并且用于装配区域240的区域控制器184经由主链路PL建立对MVS 100b的控制。MVS 100继续沿着装配区域240中的预定装配路径AP移动，其中主链路PL和次链路SL经由车载通信链路122和区域控制器通信链路184b与区域控制器184通信。应当理解，在本公开的一些变型中，区域控制器183和184之间的区域间链路IZL有助于将MVS 100的控制和管理从装配区域230移交到装配区域240。

现在参考图7A至图7B，图7A示出了监测跨装配区域的传感器阵列204的一个非限制性示例，并且图7B示出了控制跨装配区域的传感器阵列204的一个非限制性示例。具体地，一个传感器阵列204位于装配区域210(未示出)与装配区域220之间的过渡区域215中，一个传感器阵列204位于装配区域220内，一个传感器阵列204位于装配区域220与装配区域230之间的过渡区域225中，三个传感器阵列204位于装配区域230内，一个传感器阵列204位于装配区域230与装配区域240之间的过渡区域235中，一个传感器阵列204位于装配区域240内，并且一个传感器阵列204位于装配区域240与装配区域250(未示出)之间的过渡区域245中。

具体参考图7A，位于过渡区域225中的传感器阵列204由区域控制器182、183监测，使得由传感器阵列204检测和提供的视觉和/或接近度数据用于监测离开装配区域220并进入装配区域230的MVS 100。类似地，位于过渡区域235中的传感器阵列204由区域控制器183、184监测，使得由传感器阵列204检测和提供的视觉和/或接近度数据用于监测离开装配区域230并进入装配区域240的MVS 100。换句话说，位于过渡区域225中的传感器阵列204向区域控制器182和区域控制器183提供视觉和/或接近度数据，并且位于过渡区域235中的传感器阵列204向区域控制器183和区域控制器184提供视觉和/或接近度数据。应当理解，在本公开的一些变型中，区域控制器182与183之间的区域间链路IZL(图5)有助于共享来自位于区域控制器182与183之间的过渡区域225中的传感器阵列204的视觉和/或接近度数据，并且区域控制器183与184之间的区域间链路IZL有助于共享来自位于区域控制器183与184之间的过渡区域235中的传感器阵列204的视觉和/或接近度数据。

然而并且参考图7B，在一些变型中，位于过渡区域225中的传感器阵列204仅由区域控制器182控制，并且位于过渡区域235中的传感器阵列204仅由区域控制器183控制。

根据本公开的教导应当理解，提供了一种车辆装配设施，所述车辆装配设施具有：多个装配区域；分配给所述多个装配区域的基于设施的传感器；分配给所述多个装配区域的多个区域控制器；以及中央管理***。所述基于设施的传感器检测移动通过所述多个装配区域的MVS并向所述多个区域控制器传输关于所述MVS的视觉和/或接近度数据。在一些变型中，所述多个区域控制器向所述中央管理***传输所述视觉和/或接近度数据。在此类变型中，所述中央管理***使用所述视觉和/或接近度数据来使用所述MVS自身的动力远程导航所述MVS通过所述多个装配区域。在其他变型中，所述多个区域控制器使用所述视觉和/或接近度数据来使用所述MVS自身的动力远程导航所述MVS通过所述多个装配区域。因此，提供了一种用于使用减少数量的输送机或AGV或不使用输送机或AGV将顶帽装配到MVS上的车辆装配设施。

除非本文另有明确指示，否则指示机械/热性质、组成百分比、尺寸和/或公差或其他特性的所有数值在描述本公开的范围时应当理解为由词语“约”或“大约”修饰。出于各种原因期望进行这种修饰，所述原因包括：工业实践；材料、制造和装配公差；以及测试能力。

如本文所使用，短语A、B和C中的至少一个应被解释为使用非排他性逻辑“或”表示逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一者、B中的至少一者以及C中的至少一者”。

在本申请中，术语“控制器”和/或“模块”可指代以下项、是以下项的一部分或包括以下项：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；可组合的逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或群组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或群组)；提供所描述的功能性的其他合适的硬件部件(例如，作为热流数据模块的一部分的运放电路积分器)；或者上述的一些或全部的组合，诸如在片上***中。

术语存储器是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的术语计算机可读介质不涵盖通过介质(诸如在载波上)传播的暂时性电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器电路(诸如快闪存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁性存储介质(诸如模拟磁带或数字磁带或硬盘驱动器)以及光学存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。

本申请中所描述的设备和方法可由专用计算机部分地或完全地实施，所述专用计算机通过将通用计算机配置为执行计算机程序中体现的一种或多种特定功能来创建。功能框、流程图组成部分和上述其他要素用作软件规范，所述软件规范可通过技术人员或程序员的常规工作来转译成计算机程序。

本公开的描述本质上仅是示例性的，并且因此不脱离本公开的实质的变化意图在本公开的范围内。不应将此类变型视为脱离本公开的精神和范围。

根据本发明，提供了一种用于制造模块化车辆子总成(MVS)的基于设施的传感***，其具有：多个基于设施的传感器和多个区域控制器，其中：所述多个基于设施的传感器中的每一者被配置为被分配给车辆装配设施中的多个装配区域中的至少一者，并且与所述多个区域控制器中的至少一者进行通信并向其传输接近度数据和视觉数据中的至少一者；所述多个区域控制器中的每一者被配置为被分配给所述多个装配区域中的至少一者，使得所述多个基于设施的传感器检测到移动通过所述多个装配区域的MVS，并且所述检测被传输到所述多个区域控制器；以及车载控制器，所述车载控制器被配置为附接到移动通过所述多个装配区域的所述MVS，其中所述车载控制器被配置为从被分配给所述MVS所处的所述多个装配区域中一者的所述多个区域控制器中的至少一者接收指令，使得提供监测所述MVS和引导所述MVS移动通过所述多个装配区域中的至少一者。

根据一个实施例，接近度数据和视觉数据中的所述至少一者包括几何数据、热数据、声学数据、振动数据和光学数据中的至少一者。

根据一个实施例，所述多个基于设施的传感器包括至少一个视觉传感器阵列，所述至少一个视觉传感器阵列被配置为传输关于移动通过所述多个装配区域中的至少一者的所述MVS的路径对准视觉数据。

根据一个实施例，所述多个基于设施的传感器包括至少一个接近传感器阵列，所述至少一个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与所述多个装配区域中的一者中的所述MVS之间的距离数据。

根据一个实施例，提供了所述多个基于设施的传感器，其具有：至少一个视觉传感器阵列，所述至少一个视觉传感器阵列被配置为传输关于位于所述多个装配区域中的一者中的所述MVS的路径对准视觉数据；以及至少一个接近传感器阵列，所述至少一个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与所述多个装配区域中的一者中的所述MVS之间的距离数据。

根据一个实施例，所述多个区域控制器中的每一者被配置为接收所述接近度数据和视觉数据中的所述至少一者，并且响应于所述接近度数据和视觉数据中的所述接收的至少一者而向所述MVS的所述车载控制器传输至少一个命令。

根据一个实施例，所述至少一个命令是至少一个MVS操作命令。

根据一个实施例，所述至少一个MVS操作命令是用于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准命令、跟踪命令和避障命令中的至少一者。

根据一个实施例，所述多个基于设施的传感器被配置为向所述多个区域控制器无线地传输所述接近度数据和视觉数据中的至少一者。

根据一个实施例，所述多个瞬态数据传感器中的每一者被配置为传输关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的性能数据、故障代码数据、装配测试数据和接近度数据中的至少一者。

根据一个实施例，提供了关于所述MVS的所述性能数据，其具有来自移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的推进***、转向***、制动***和悬架***中的至少一者的性能数据。

根据一个实施例，所述多个瞬态数据传感器被配置为向所述车载控制器无线地传输所述瞬态数据。

根据一个实施例，本发明的特征还在于中央管理***，所述中央管理***被配置为从所述多个区域控制器接收数据并向所述多个区域控制器中的每一者传输至少一个MVS命令，其中所述至少一个MVS命令是对从所述多个区域控制器接收的所述数据的响应。

根据一个实施例，所述多个区域控制器各自被配置为向移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的所述车载控制器传输所述至少一个MVS命令。

根据一个实施例，所述中央管理***被配置为协调移动通过所述多个装配区域的多个MVS的移动。

根据本发明，提供了一种用于制造模块化车辆子***(MVS)的基于设施的传感***，其具有：多个基于设施的传感器，所述多个基于设施的传感器被分配给多个装配区域，使得所述多个装配区域中的每一者具有分配给其的所述多个基于设施的传感器中的至少一者；多个区域控制器，所述多个区域控制器被分配给所述多个装配区域，使得所述多个装配区域中的每一者具有分配给其的所述多个区域控制器中的至少一者，其中被分配给给定装配区域的所述多个基于设施的传感器中的每一者被配置为与被分配给所述给定装配区域的所述多个区域控制器中的所述至少一者通信并向其传输接近度数据和视觉数据中的至少一者；以及多个瞬态数据传感器和被配置为附接到所述MVS的车载控制器，其中所述多个瞬态数据传感器中的每一者被配置为将瞬态信号从所述MVS传输到所述车载控制器，并且所述车载控制器被配置为接收所述瞬态信号并向被分配给所述MVS所处的所述多个装配区域中的一者的所述多个区域控制器中的至少一者传输瞬态数据，使得检测并传输关于移动通过所述多个装配区域的所述MVS的制造信息。

根据一个实施例，所述多个基于设施的传感器包括以下至少一者：多个视觉传感器阵列，所述多个视觉传感器阵列被配置为传输关于移动通过所述多个装配区域的所述MVS的路径对准数据；以及多个接近传感器阵列，所述多个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与移动通过所述多个装配区域的所述MVS之间的距离数据。

根据一个实施例，本发明的特征还在于中央管理***，所述中央管理***被配置为从所述多个区域控制器接收数据并向所述多个区域控制器中的每一者传输至少一个MVS命令，其中所述至少一个MVS命令是对从所述多个区域控制器接收的所述数据的响应，并且所述多个区域控制器各自被配置为向移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的所述车载控制器传输所述至少一个MVS命令。

根据本发明，提供了一种用于制造模块化车辆子***(MVS)的基于设施的传感***，其具有：多个基于设施的传感器，所述多个基于设施的传感器被分配给多个装配区域，使得所述多个装配区域中的每一者具有分配给其的所述多个基于设施的传感器中的至少一者；多个区域控制器，所述多个区域控制器被分配给所述多个装配区域，使得所述多个装配区域中的每一者具有分配给其的所述多个区域控制器中的至少一者，其中被分配给给定装配区域的所述多个基于设施的传感器中的每一者被配置为与被分配给所述给定装配区域的所述多个区域控制器中的所述至少一者通信并向其传输接近度数据和视觉数据中的至少一者；多个瞬态数据传感器和被配置为附接到所述MVS的车载控制器，其中所述多个瞬态数据传感器中的每一者被配置为将瞬态信号从所述MVS传输到所述车载控制器，并且所述车载控制器被配置为接收所述瞬态信号并向被分配给所述MVS所处的所述多个装配区域中的一者的所述多个区域控制器中的至少一者传输瞬态数据，使得检测并传输关于移动通过所述多个装配区域的所述MVS的制造信息；以及中央管理***，所述中央管理***被配置为从所述多个区域控制器接收数据并向所述多个区域控制器中的每一者传输至少一个MVS命令，其中所述至少一个MVS命令是对从所述多个区域控制器接收的所述数据的响应，并且所述多个区域控制器各自被配置为向移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的所述车载控制器传输所述至少一个MVS命令。

根据一个实施例，所述多个基于设施的传感器包括：至少一个视觉传感器阵列，所述至少一个视觉传感器阵列被配置为传输关于位于所述多个装配区域中的一者中的所述MVS的路径对准视觉数据；以及至少一个接近传感器阵列，所述至少一个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与所述多个装配区域中的一者中的所述MVS之间的距离数据。

Claims (15)

1.一种用于制造模块化车辆子总成(MVS)的基于设施的传感***，所述***包括：

多个基于设施的传感器和多个区域控制器，其中：

所述多个基于设施的传感器中的每一者被配置为被分配给车辆装配设施中的多个装配区域中的至少一者，并且与所述多个区域控制器中的至少一者进行通信并向其传输接近度数据和视觉数据中的至少一者；

所述多个区域控制器中的每一者被配置为被分配给所述多个装配区域中的至少一者，使得所述多个基于设施的传感器检测到移动通过所述多个装配区域的MVS，并且所述检测被传输到所述多个区域控制器；

以及

车载控制器，所述车载控制器被配置为附接到移动通过所述多个装配区域的所述MVS，其中所述车载控制器被配置为从被分配给所述MVS所处的所述多个装配区域中一者的所述多个区域控制器中的至少一者接收指令，使得提供监测所述MVS和引导所述MVS移动通过所述多个装配区域中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的***，其中接近度数据和视觉数据中的所述至少一者包括几何数据、热数据、声学数据、振动数据和光学数据中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的***，其中所述多个基于设施的传感器包括至少一个视觉传感器阵列，所述至少一个视觉传感器阵列被配置为传输关于移动通过所述多个装配区域中的至少一者的所述MVS的路径对准视觉数据。

4.根据权利要求1所述的***，其中所述多个基于设施的传感器包括至少一个接近传感器阵列，所述至少一个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与所述多个装配区域中的一者中的所述MVS之间的距离数据。

5.根据权利要求1所述的***，其中所述多个基于设施的传感器包括：

至少一个视觉传感器阵列，所述至少一个视觉传感器阵列被配置为传输关于位于所述多个装配区域中的一者中的所述MVS的路径对准视觉数据；以及

至少一个接近传感器阵列，所述至少一个接近传感器阵列被配置为传输以下至少一者：关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准数据、关于进入所述多个装配区域中的一者的所述MVS的检测数据、关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的跟踪数据、关于接近所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于离开所述多个装配区域中的一者的所述MVS的距离数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的速度数据、关于接近所述MVS的至少一个对象的位置数据以及至少一个对象与所述多个装配区域中的一者中的所述MVS之间的距离数据。

6.根据权利要求1所述的***，其中所述多个区域控制器中的每一者被配置为接收所述接近度数据和视觉数据中的所述至少一者，并且响应于所述接近度数据和视觉数据中的所述接收的至少一者而向所述MVS的所述车载控制器传输至少一个命令。

7.根据权利要求6所述的***，其中所述至少一个命令是至少一个MVS操作命令。

8.根据权利要求7所述的***，其中所述至少一个MVS操作命令是用于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的路径对准命令、跟踪命令和避障命令中的至少一者。

9.根据权利要求1所述的***，其中所述多个基于设施的传感器被配置为向所述多个区域控制器无线地传输所述接近度数据和视觉数据中的至少一者。

10.根据权利要求1所述的***，其中多个瞬态数据传感器中的每一者被配置为传输关于移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的性能数据、故障代码数据、装配测试数据和接近度数据中的至少一者。

11.根据权利要求10所述的***，其中关于所述MVS的所述性能数据包括来自移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的推进***、转向***、制动***和悬架***中的至少一者的性能数据。

12.根据权利要求1所述的***，其中所述多个瞬态数据传感器被配置为向所述车载控制器无线地传输瞬态数据。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的***，其还包括中央管理***，所述中央管理***被配置为从所述多个区域控制器接收数据并向所述多个区域控制器中的每一者传输至少一个MVS命令，其中所述至少一个MVS命令是对从所述多个区域控制器接收的所述数据的响应。

14.根据权利要求13所述的***，其中所述多个区域控制器各自被配置为向移动通过所述多个装配区域中的一者的所述MVS的所述车载控制器传输所述至少一个MVS命令。

15.根据权利要求14所述的***，其中所述中央管理***被配置为协调移动通过所述多个装配区域的多个MVS的移动。

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