CN116615388A - 物料搬运车辆的自适应加速 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于操作物料搬运车辆(10)的方法,包括:由处理器(103)监视当车辆在第一车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;由处理器收集并存储与监视到的车辆加速度相关的数据;由处理器接收对实现半自动驾驶操作的请求;由处理器基于包括所存储数据的加速度数据计算最大车辆加速度,其中与在计算最大车辆加速度中使用的监视到的车辆加速度相关的数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的车辆行驶方向上的车辆加速度数据。至少部分地基于最大车辆加速度,由处理器控制半自动驾驶操作的实现。
Description
背景技术
物料搬运车辆通常用于在仓库和配送中心拣货。此类车辆通常包括动力单元和负载搬运组件,负载搬运组件可以包括负载承载货叉。车辆还具有用于控制车辆的操作和移动的控制结构。
在典型的拣选操作中,操作者从位于沿着仓库或配送中心的一个或多个过道提供的存储区域中的可用库存物品填写订单。操作者在要拣选的(一个或多个)物品的各个拣选位置之间驾驶车辆。操作者可以或者通过使用车辆上的控制结构或者经由与车辆相关联的无线远程控制设备来驾驶车辆。
发明内容
根据第一方面,提供了一种用于操作物料搬运车辆的方法,包括:由处理器监视在车辆在第一车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;由处理器收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的数据,所述数据包括与在手动操作期间车辆在第一车辆朝向上行驶时监视到的车辆加速度相关的数据;由处理器接收对实现半自动驾驶操作的请求;由处理器基于包括所存储的数据的加速度数据计算最大车辆加速度,其中与在计算最大车辆加速度中使用的在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的在车辆行驶方向上的车辆加速度数据。至少部分地基于最大车辆加速度,由处理器控制半自动驾驶操作的实现。
在与车辆在第二车辆朝向(其与第一车辆朝向相差基本上180度)上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
车辆可以包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉和大致横向于所述至少一个货叉延伸的负载支撑件。当车辆在第二朝向上行驶时加速并且在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件可以适于支撑由所述至少一个货叉携带的负载,其中第二朝向与第一朝向相差基本上180度。
物料搬运车辆可以包括负载搬运组件和动力单元,第一朝向包括动力单元优先方向。
该方法还可以包括:由处理器检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆的操作;并基于检测到拣选操作的开始,由处理器重置与监视到的车辆加速度相关的所存储数据。优选地,最大车辆加速度由处理器仅基于在由处理器重置之后收集并存储的加速度数据计算。
根据第二方面,提供了一种用于操作物料搬运车辆的方法,包括:由处理器监视在第一车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;由处理器监视在第二车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆减速度;由处理器收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的第一数据以及与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度相关的第二数据,所述第一数据包括与在车辆在第一车辆朝向上行驶时监视到的车辆加速度相关的数据,并且所述第二数据包括与在车辆在第二车辆朝向上行驶时监视到的车辆减速度相关的数据;由处理器接收对实现半自动驾驶操作的请求;由处理器基于所存储的第一数据和第二数据计算最大车辆加速度,其中在计算最大车辆加速度时使用的与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的第一数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的车辆行驶方向上的车辆加速度数据,并且其中在计算最大车辆加速度时使用的与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度相关的第二数据仅包括当车辆在第二车辆朝向上行驶时在车辆行驶方向上收集的车辆减速度数据。至少部分地基于最大车辆加速度,由处理器控制半自动驾驶操作的实现。
与车辆在第二车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。与车辆在第一车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆减速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
车辆可以包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉和大致横向于所述至少一个货叉延伸的负载支撑件,其中当车辆在第二朝向上行驶时加速和在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件适于支撑由所述至少一个货叉携带的负载,其中第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。
物料搬运车辆可以包括负载搬运组件和动力单元,第一车辆朝向可以包括动力单元优先方向并且第二车辆朝向可以包括负载搬运组件优先方向。
该方法还可以包括:由处理器检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆的操作;并基于检测到拣选操作的开始,由处理器重置所存储的与监视到的车辆加速度和减速度相关的第一和第二数据。
最大车辆加速度可以由处理器仅基于在由处理器重置之后存储的第一和第二数据来计算。
根据第三方面,提供了一种用于操作物料搬运车辆的***,包括:存储器,其存储可执行指令;以及与存储器通信的处理器。处理器对可执行指令的执行使处理器:监视在车辆在第一朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的数据,所述数据包括与在手动操作期间车辆在第一车辆朝向上行驶时监视到的车辆加速度相关的数据;接收对实现半自动驾驶操作的请求;基于包括所存储的数据的加速度数据计算最大车辆加速度,其中与在计算最大车辆加速度中使用的在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的车辆行驶方向上的车辆加速度数据;以及至少部分地基于最大车辆加速度来控制半自动驾驶操作的实现。
在与车辆在第二车辆朝向(其与第一车辆朝向相差基本上180度)上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
车辆可以包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉和大致横向于所述至少一个货叉延伸的负载支撑件。当车辆在第二车辆朝向上行驶时加速并且在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件可以适于支撑由所述至少一个货叉携带的负载,其中第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。
物料搬运车辆可以包括负载搬运组件和动力单元。
第一车辆朝向可以包括动力单元优先方向。
处理器对可执行指令的执行可以使处理器:检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆的操作;并基于检测到拣选操作的开始,重置与监视到的车辆加速度相关的所存储数据。
处理器对可执行指令的执行可以使处理器仅基于在重置所存储数据之后存储的加速度数据来计算最大车辆加速度。
处理器对可执行指令的执行可以使处理器:在车辆的手动操作期间沿着横向于车辆行驶方向的方向监视车辆加速度,并且收集并存储与在横向方向上监视到的车辆加速度相关的数据。当计算最大车辆加速度时,可以使用与监视到的横向方向上的车辆加速度相关的数据。
当车辆在第一朝向、与第一车辆朝向相差基本上180度的第二车辆朝向或者第一朝向和第二朝向二者上行驶时,可以监视沿着横向方向的车辆加速度。
根据第四方面,提供了一种用于操作物料搬运车辆的***,包括:存储器,其存储可执行指令;以及与存储器通信的处理器。处理器对可执行指令的执行使得处理器:监视在第一车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;监视在第二车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆减速度;收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的第一数据以及与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度相关的第二数据,所述第一数据包括与当车辆在第一车辆朝向上行驶时监视到的车辆加速度相关的数据,并且所述第二数据包括与当车辆在第二车辆朝向上行驶时监视到的车辆减速度相关的数据;接收对实现半自动驾驶操作的请求;基于所存储的第一数据和第二数据计算最大车辆加速度,其中在计算最大车辆加速度时使用的与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的第一数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的车辆加速度数据,并且其中在计算最大车辆加速度时使用的与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度相关的第二数据仅包括当车辆在第二车辆朝向上行驶时收集的车辆减速度数据;以及至少部分地基于最大车辆加速度来控制半自动驾驶操作的实现。
与车辆在第二车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
与车辆在第一车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆减速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
车辆可以包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉和大致横向于至少一个货叉延伸的负载支撑件,其中当车辆在第二朝向上行驶时加速和在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件可以适于支撑由至少一个货叉携带的负载,其中第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。
物料搬运车辆可以包括负载搬运组件和动力单元。
第一车辆朝向可以包括动力单元优先方向并且第二车辆朝向可以包括负载搬运组件优先方向。
处理器对可执行指令的执行可以使处理器:检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆的操作;并基于检测到拣选操作的开始,重置所存储的与监视到的车辆加速度相关的第一和第二数据。
最大车辆加速度可以由处理器仅基于在由处理器重置之后存储的第一和第二数据来计算。
附图说明
图1A-1C是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的能够进行远程无线操作的物料搬运车辆的图示;
图2是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的能够进行远程无线操作的物料搬运车辆的几个组件的示意图;
图3描绘了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于监视在车辆的最近手动操作期间的第一和第二驾驶参数,并且基于第一和第二驾驶参数,控制半自动驾驶操作的实现的示例算法的流程图;
图4描绘了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于在车辆的最近手动操作期间计算指示车辆在第一方向上的加速度的第一值的示例算法的流程图;
图5图示了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的包含与车辆的最近手动操作对应的第一方向上的非真实样本加速度值的表格;
图6图示了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的包含wax-i的样本值的表格;
图7描绘了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于计算指示在车辆的最近手动操作期间车辆在第二方向上的加速度的第二值的示例算法的流程图;
图8图示了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的包含与车辆的最近手动操作对应的第二方向上的非真实样本加速度值的表格;
图9图示了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的包含way-i的样本值的表格;
图10描绘了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的示例算法的流程图,该算法用于基于指示在车辆的先前手动操作期间车辆在第一和第二方向上的加速度的第一和第二值来计算要在下一个半自动驾驶操作期间使用的最大加速度;
图11描绘了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的包含在第二方向上的最大加速度(ay-max)的三个单独范围的查找表;以及
图12描绘了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于基于检测到拣选操作的开始来重置与监视到的第一车辆驾驶参数相关的所存储数据的示例算法的流程图;
图13-15描绘了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的指示在车辆的手动操作期间拣选操作的开始的车辆操作序列;
图16-19描绘了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的车辆可以行驶的四种不同朝向;
图20是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于计算半自动驾驶操作的最大车辆加速度的示例过程的流程图;
图21是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于计算半自动驾驶操作的最大车辆加速度的示例过程的流程图;以及
图22是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于重置所存储的加速度相关数据的示例过程的流程图。
具体实施方式
在所示实施例的以下详细描述中,参考了构成其一部分的附图,其中通过说明而非限制的方式示出。应该理解的是,可以利用其它实施例并且可以做出改变而不脱离本文所示的各个实施例的精神和范围。
低位订单拣选卡车:
现在参考附图,特别是图1A、1B和1C,图示为低位拣货卡车10的物料搬运车辆通常包括从动力单元14延伸的负载搬运组件12。负载搬运组件12包括一对货叉16,每个货叉16具有负载支撑轮组件18,以及位于靠近动力单元14的货叉16的底部的垂直后盖17,该垂直后盖17可以限定负载支撑件。除了货叉16的图示布置之外或代替货叉16的图示布置,负载搬运组件12可以包括其它负载搬运特征,诸如剪刀式升降货叉、外伸支架或单独的高度可调节货叉。更进一步,负载搬运组件12可以包括负载搬运特征,诸如桅杆、负载平台、收集笼或由货叉16承载或以其它方式提供用于搬运由卡车10支撑和承载或由卡车(即诸如由拖车)推动或拉动的负载的其它支撑结构。
图示的动力单元14包括将动力单元14的第一端部区段14A(与货叉16相对)与第二端部区段14B(靠近货叉16)分开的步进式操作者站30。步进式操作者站30提供平台32,操作者可以站在平台32上以驾驶卡车10和/或提供操作者可以从其操作卡车10的各种包括的特征的位置。
第一工作区设为朝向动力单元14的第一端部区段14A并且包括控制区40,用于当操作者站在平台32上时驾驶卡车10并且用于控制负载搬运组件12的特征。第一端部区段14A限定了隔间48,用于容纳电池、控制电子器件,包括控制器103(参见图2),以及(一个或多个)电动机,诸如用于货叉的牵引电动机、转向电动机和提升电动机(未示出)。
如出于说明而非限制的目的所示,控制区40包括用于使卡车10转向的手柄52,其可以包括诸如把手、蝶形开关、拇指轮、摇杆开关、手轮、转向舵柄等的控件,用于控制卡车10的加速/制动和行驶方向,参见图1A和图1B。例如,如图所示,可以在手柄52上提供诸如开关手柄或行驶开关54之类的控件,该手柄52被弹簧偏置到中心中间位置。向前和向上旋转行驶开关54将导致卡车10以与行驶开关54的旋转量成比例的加速度向前移动,例如,首先是动力单元,直到卡车10达到预定义的最大速度,此时卡车10不再被允许加速到更高的速度。例如,如果行驶开关54非常快速地旋转把手54能够旋转的最大角度的50%,那么卡车10将以卡车能够达到的最大加速度的大约50%加速直到卡车达到卡车能够达到的最大速度的50%。还设想可以使用存储在存储器中的加速度图来确定加速度,其中把手54的旋转角被用作加速度图中的输入并且在加速度图中具有对应的加速度值。加速度图中与把手旋转角对应的加速度值可以与把手旋转角成比例或以任何期望的方式变化。还可以存在存储在存储器中的速度图,其中把手54的旋转角被用作速度图中的输入并且具有存储在速度图中的对应最大速度值。例如,当把手54被旋转把手54能够达到的最大角度的50%时,卡车将以加速度图中存储的对应加速度值加速到速度图中存储的与最大角度的50%的把手角对应的最大速度值。类似地,将行驶开关54朝卡车10的后部和向下旋转将导致卡车10以与行驶开关54的旋转量成比例的加速度反向移动,例如,货叉首先移动,直到卡车10达到与行驶开关54的旋转量对应的预定义的最大速度,此时卡车10不再被允许加速到更高的速度。
可以提供存在传感器58以检测卡车10上操作者的存在。例如,存在传感器58可以位于平台地板之上、上方或之下,或者以其它方式提供在操作者站30周围。在图1A的示例性卡车10中,存在传感器58以虚线示出,指示它们位于平台地板下方。在这种布置下,存在传感器58可以包括负载传感器、开关等。作为替代,存在传感器58可以诸如通过使用超声波、电容、激光扫描仪、相机或其它合适的感测技术实现在平台地板上方。本文将更详细地描述存在传感器58的使用。
天线66从动力单元14垂直延伸并且被提供用于接收来自对应无线远程控制设备70的控制信号。还设想天线66可以设在动力单元14的隔间48内或卡车10上的其它地方。根据一个实施例,卡车10可以包括从动力单元14垂直延伸的杆(未示出)并且包括天线66,该天线66被提供用于接收来自对应无线远程控制设备70的控制信号。杆可以包括在顶部的灯,使得杆和灯限定灯塔。远程控制设备70可以包括由操作者穿戴或以其它方式维护的发射器。远程控制设备70可由操作者手动操作,例如,通过按下按钮或其它控件,以使远程控制设备70将指定行驶请求的至少第一类型的信号无线传输到卡车10。行驶请求是请求对应卡车10行驶预定量的命令,如本文将更详细描述的。
卡车10还包括设在卡车10周围的例如朝向动力单元14的第一端部区段和/或动力单元14的侧面的一个或多个障碍物传感器76。障碍物传感器76包括卡车10上的至少一个非接触式障碍物传感器,并且可操作以限定至少一个检测区域。例如,当卡车10响应于从远程控制设备70无线接收的行驶请求而行驶时,至少一个检测区域可以限定至少部分在卡车10的向前行驶方向前方的区域。
障碍物传感器76可以包括能够检测物体/障碍物的存在或者能够生成可以被分析以检测动力单元14的(一个或多个)预定义检测区域内物体/障碍物的存在的信号的任何合适的接近检测技术,诸如超声波传感器、光学识别设备、红外传感器、激光扫描仪传感器等。
在实践中,卡车10可以以其它格式、样式和特征实现,诸如端部控制托盘卡车,其包括耦合到用于使卡车转向的舵柄的转向舵臂。类似地,虽然远程控制设备70被图示为手套状结构70,但可以实现远程控制设备70的多种实施方式,包括例如手指穿戴、系索或腰带安装等。更进一步,卡车、远程控制***和/或其部件,包括远程控制设备70,可以包括任何附加的和/或可替代的特征或实施方式。
用于低位拣货卡车的远程操作的控制***:
参考图2,框图图示了用于将远程控制命令与卡车10集成的控制布置。天线66耦合到接收器102,用于接收由远程控制设备70发出的命令。接收器102将接收到的控制信号传递给控制器103,控制器103实现对接收到的命令的适当响应,并且因此在本文中也可以被称为主控制器。在这点上,控制器103以硬件实现并且还可以执行软件(包括固件、常驻软件、微代码等)。此外,实施例可以采取实施在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,该一个或多个计算机可读介质具有实施在其上的计算机可读程序代码。
因此,控制器103可以包括电子控制器,其至少部分地定义适合于存储和/或执行程序代码的数据处理***,并且可以包括例如通过***总线或其它合适的连接直接或间接耦合到例如存储器元件的至少一个处理器。存储器元件可以包括在程序代码的实际执行期间使用的本地存储器、集成到微控制器或专用集成电路(ASIC)中的存储器、可编程门阵列或其它可重新配置的处理设备等。至少一个处理器可以包括可操作以接收和执行可执行指令(诸如来自一个或多个存储器元件的程序代码)的任何处理部件。至少一个处理器可以包括接收输入数据、通过计算机指令处理该数据并生成输出数据的任何类型的设备。这种处理器可以是微控制器、手持设备、膝上型计算机或笔记本计算机、台式计算机、微型计算机、数字信号处理器(DSP)、大型机、服务器、蜂窝电话、个人数字助理、其它可编程计算机设备或其任何组合。这样的处理器也可以使用诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程逻辑设备来实现,或者可可替代地,被实现为专用集成电路(ASIC)或类似设备。术语“处理器”还旨在涵盖上述设备中的两个或更多个(例如,两个或更多个微控制器)的组合。
取决于被实现的逻辑,控制器103响应于例如经由远程控制设备70的无线发射器和对应的天线66和接收器102无线接收到的命令而实现的响应可以包括一个或多个动作或无动作。正面(positive)动作可以包括控制、调整或以其它方式影响卡车10的一个或多个部件。控制器103还可以接收来自其它输入104,例如,来自诸如存在传感器58、障碍物传感器76、开关、负载传感器、编码器和卡车10可用的其它设备/特征之类的源的信息以确定响应于从远程控制设备70接收到的命令而采取适当的动作。传感器58、76等可以经由输入104或经由合适的卡车网络,诸如控制区域网络(CAN)总线110,耦合到控制器103。
控制器103的进一步输入可以是由感测货叉16的组合重量和货叉16上的任何负载的负载传感器LS(诸如常规的压力换能器)生成的重量信号,参见图2。负载传感器LS可以并入到液压***中以实现货叉16的提升。通过从货叉16的组合重量和货叉16上的负载L减去货叉16的重量(已知的恒定值),该组合重量由来自负载传感器LS的重量信号定义,控制器103确定货叉16上的负载L的重量。可可替代地,代替并入到液压***中的压力换能器LS,一个或多个重量感测单元(未示出)可以集成到货叉16中以感测货叉16上的负载L并生成给控制器103的对应负载感测信号。
控制器103还能够确定包括货叉16的负载搬运组件12相对于地面(诸如,卡车10沿着其行驶的地板表面)的垂直位置,即高度,如下所述。一个或多个高度传感器或开关可以设在动力单元14的第二端部区段14B中,其感测包括货叉16的负载搬运组件12何时相对于地面和/或动力单元14的第一端部区段14A上的较低点垂直升高。例如,第一、第二和第三开关(未示出)可以设在第二端部区段14B内由图1A中的虚线141A、141B和141C指定的第一、第二和第三垂直位置处,当负载搬运组件12被升高时这些开关被致动。负载搬运组件12的最低位置也可以经由指示零重量的负载传感器LS来确定。
在一个实施例中,控制器103可以包括一个或多个加速度计,其可以测量卡车10沿着一个、两个或三个轴线的物理加速度。还设想加速度计1103可以与控制器103分离但耦合到控制器103并与之通信以生成加速度信号并将其传输到控制器103,参见图2。例如,加速度计1103可以测量卡车10在卡车10的行驶方向DT(在本文中也称为第一行驶方向)的加速度,在图1A实施例中,该方向与轴线X共线,其中X轴线一般可以与货叉16平行。行驶方向DT或第一行驶方向可以被定义为卡车10正在移动的方向,可以是前进或动力单元优先方向,或者是倒车或货叉优先方向。加速度计1103还可以测量卡车10沿着与卡车10的行驶方向DT大致成90度的横向方向TR(在本文中也称为第二方向)的加速度,该横向方向TR在图1A实施例中与Y轴线共线。加速度计1103还可以测量卡车10在横向于行驶方向DT和横向方向TR两者的另一方向上的加速度,该另一方向通常与Z轴共线。
在示例性布置中,远程控制设备70可操作以将表示第一类型信号的控制信号,诸如行驶命令,无线传输到卡车10上的接收器102。行驶命令在本文中也称为“行驶信号”、“行驶请求”或“行进信号”。行驶请求用于向卡车10发起行驶预定量的请求,例如,以使卡车10通常仅在动力单元优先方向上前进或慢行有限的行驶距离。有限行驶距离可以通过近似行驶距离、行驶时间或其它测量来定义。在一种实施方式中,只要操作者提供的行驶请求的持续时间不超过预定时间量,例如20秒,卡车就可以被连续驾驶。在操作者不再提供行驶请求之后,或者如果提供行驶请求的时间超过预定时间段,那么不再激活影响卡车移动的牵引电动机并且允许卡车滑行到停止。卡车10可以被控制以沿着大体直的方向或沿着先前确定的航向行驶。
因此,接收器102接收到的第一类型信号被传送到控制器103。如果控制器103确定行驶信号是有效的行驶信号并且当前车辆状况合适(下文更详细地解释),那么控制器103向特定卡车10的适当控制配置发送信号以前进,然后使卡车10停止。例如,可以通过允许卡车10滑行到停止或通过发起制动操作以使卡车10制动到停止来实现卡车10的停止。
作为示例,控制器103可以可通信地耦合到牵引控制***,图示为卡车10的牵引电动机控制器106。牵引电动机控制器106耦合到驱动卡车10的至少一个从动轮108的牵引电动机107。控制器103可与牵引电动机控制器106通信,以响应于从远程控制设备70接收到行驶请求而加速、减速、调整和/或以其它方式限制卡车10的速度。控制器103还可以可通信地耦合到转向控制器112,该转向控制器112耦合到转向电动机114,该转向电动机114使卡车10的至少一个转向轮108转向,其中转向轮可以与从动轮不同。在这点上,卡车10可以被控制器103控制以响应于从远程控制设备70接收到行驶请求而行驶预期路径或维持预期航向。
控制器103可以如下确定卡车10是正在移动还是停止以及卡车10已经行驶的直线距离。首先,控制器103可以使用由加速度计1103生成的信号并积分一次来确定卡车10是正在移动还是停止。还可以通过确定来自加速度计1103的当前值是否大于零来确定卡车10是否正在移动。控制器103还可以使用由加速度计1103生成的信号并积分两次来确定卡车10已经行驶的直线距离。可可替代地,牵引控制器106可以接收由牵引电动机107内的编码器生成的反馈信号,并且从这些信号生成给控制器103的电动机角速度信号。控制器103可以根据电动机角速度信号确定车辆是正在移动还是停止。控制器103也可以将电动机角速度信号转换成车辆10的实际线速度。例如,如果速度信号包括牵引电动机107的角速度,那么控制器103可以基于a)牵引电动机107和车辆的从动轮之间的传动比(gearing ratio),以及b)从动轮的圆周,将该值缩放为车辆10的实际线速度。然后可以使用车辆的线速度(经由积分)来确定卡车10已经行驶的距离。
作为又一个说明性示例,控制器103还可以与牵引控制器106通信以响应于从远程控制设备70接收到行驶请求而使卡车10减速、停止或以其它方式控制卡车10的速度。制动可以由牵引控制器106通过引起再生制动或激活耦合到牵引电动机107的机械制动器117来实现,参见图2。更进一步,控制器103可以可通信地耦合到其它车辆特征,诸如主接触器118,和/或与卡车10相关联的其它输出119,在适用的情况下,以响应于实现远程行驶功能而实现期望的动作。
根据实施例,控制器103可以与接收器102和牵引控制器106通信,以响应于从相关联的远程控制设备70接收到行驶命令而在远程控制下操作卡车10。
对应地,如果卡车10响应于由远程无线控件接收到的命令而正在移动,那么控制器103可以动态地更改、控制、调整或以其它方式影响远程控制操作,例如,通过使卡车10停止、改变卡车10的转向角,或采取其它动作。因此,特定车辆特征、一个或多个车辆特征的状态/条件、车辆环境等可能影响控制器103响应来自远程控制设备70的行驶请求的方式。
控制器103可以取决于例如与环境或(一个或多个)操作因素相关的(一个或多个)预定条件拒绝确认接收到的行驶请求。例如,控制器103可以基于从传感器58、76中的一个或多个获得的信息忽略否则有效的行驶请求。作为说明,根据实施例,控制器103在确定是否响应来自远程控制设备70的行驶命令时可以可选地考虑诸如操作者是否在卡车10上之类的因素。如上所述,卡车10可以包括至少一个存在传感器58,用于检测操作者是否位于卡车10上。在这点上,控制器103还可以被配置为在(一个或多个)存在传感器58指示卡车10上没有操作者时响应行驶请求以在远程控制下操作卡车10。因此,在这种实施方式中,卡车10不能响应于来自发射器的无线命令而***作,除非操作者物理离开卡车10。类似地,如果物体传感器76检测到包括操作者在内的物体与卡车10相邻和/或接近,那么控制器103可以拒绝确认来自发射器70的行驶请求。因此,在示例性实施方式中,操作者必须位于卡车10的有限范围内,例如,距离卡车10足够近以处于无线通信范围内(其可以被限制为设置操作者距卡车10的最大距离)。可替代地可以实现其它布置。
任何其它数量的合理条件、因素、参数或其它考虑因素也可以/可替代地由控制器103实现以响应于从发射器接收到的信号来解释和采取动作。
在确认行驶请求后,控制器103例如经由诸如CAN总线110(如果使用的话)之类的总线例如直接或间接地与牵引电动机控制器106交互,以使卡车10前进有限的量。取决于特定的实施方式,控制器103可以与牵引电动机控制器106以及可选地与转向控制器112交互,以使卡车10前进预定距离。可替代地,控制器103可以与牵引电动机控制器106以及可选地与转向控制器112交互,以响应于检测到并维持遥控器70上的行驶控件的致动而使卡车10前进一段时间。作为又一个说明性示例,卡车10可以被配置为只要接收到行驶控制信号就慢行。更进一步地,控制器103可以被配置为基于预定事件,诸如超过预定时间段或行驶距离而“超时”并使卡车10的行驶停止,而不管是否检测到远程控制设备70上对应控件的维持致动。
远程控制设备70还可操作以传输第二类型信号,诸如“停止信号”,指示卡车10应该制动和/或以其它方式静止。第二类型信号也可以响应于行驶命令在远程控制下被暗示,例如,在实现“行驶”命令之后,例如,在卡车10已经行驶预定距离、行驶预定时间等之后。如果控制器103确定无线接收到的信号是停止信号,那么控制器103向牵引控制器106和/或其它卡车部件发送信号以使卡车10静止。作为停止信号的替代,第二类型信号可以包括“滑行信号”或“受控减速信号”,指定卡车10应该滑行,最终减慢到静止。
使卡车10完全静止所需的时间可能例如取决于预期的应用、环境条件、特定卡车10的能力、卡车10上的负载和其它类似因素而有所不同。例如,在完成适当的慢行移动之后,可能期望允许卡车10在变得静止之前“滑行”一段距离,使得卡车10缓慢停止。这可以通过利用再生制动使卡车10减慢到停止来实现。可替代地,可以在预定延迟时间之后应用制动操作以允许在停止操作发起之后卡车10附加行驶预定范围。例如,如果在卡车10的行驶路径中检测到物体或者如果在成功的慢行操作之后期望立即停止,那么也可能期望使卡车10相对更快地停止。例如,控制器可以将预定扭矩施加到制动操作。在这种情况下,控制器103可以指示牵引控制器106经由再生制动或应用机械制动器117来制动以使卡车10停止。
计算要在车辆的远程控制操作期间使用的(一个或多个)车辆驾驶参数
如上所述,操作者可以站在操作者站30内的平台32上以手动操作卡车10,即以手动模式操作卡车。操作者可以经由手柄52操纵卡车10,参见图1B,并且进一步,可以经由行驶开关54的旋转使卡车10加速。还如上所述,向前和向上旋转行驶开关54将导致卡车10以与行驶开关54的旋转量成比例的加速度向前移动,例如,首先是动力单元移动。类似地,将行驶开关54朝卡车10的后部和向下旋转将导致卡车10以可以与行驶开关54的旋转量成比例的加速度反向移动,例如,首先是货叉移动。当卡车10正在沿着货叉优先方向移动时向前和向上旋转行驶开关54将导致卡车10制动。此外,当卡车10正在动力单元优先方向上移动时朝后方和向下旋转行驶开关54将使卡车10制动。因此,当操作者正站在操作者站30内的平台32上并经由手柄52操纵卡车10并经由行驶开关54的旋转对卡车进行加速/制动(即再生制动)时,“操作者手动操作车辆”发生。操作者可以使用单独的制动开关,例如图1B的开关41来引起卡车10的再生制动。如上所述,制动也可以经由机械制动器实现。
同样如上所述,控制器103可以与接收器102和牵引控制器106通信,以响应于从相关联的远程控制设备70接收到行驶命令而在远程控制下操作卡车10。行驶请求用于向卡车10发起行驶预定量的请求,例如,使卡车10在第一行驶方向,即在动力单元优先方向上前进或慢行有限的行驶距离。因此,当操作者物理上不在卡车上而是正在卡车10附近行走时,诸如在拣选操作期间,操作者可以在远程控制模式下操作卡车,即,当操作者位于卡车10之外并且从仓库存储区拣取或收集要装载到卡车10上的拣选物品时,使用远程控制设备70在远程控制下操作卡车10。以远程控制模式操作卡车10在本文中也被称为卡车10的“半自动”操作。
当操作者正在使用卡车10时,诸如在仓库内的拣选操作期间,操作者通常在手动模式和远程控制模式下使用卡车10。
之前,车辆控制器存储预定义的、固定的车辆参数,例如,最大加速度,以限制车辆在远程控制模式下操作期间车辆的最大加速度。这个预定义的最大加速度限制有时太高(例如如果卡车被装载定义不稳定负载的一大堆物品/包裹),并且有时太低(如果卡车被装载定义稳定负载的一小堆物品/包裹)。
根据本公开的实施例,控制器103监视在卡车10的最近手动操作期间的一个或多个驾驶参数,该一个或多个驾驶参数与卡车10的操作者的驾驶行为或特质对应。如果一个或多个驾驶参数高,那么这可能对应于操作者轻快地驾驶卡车10。如果一个或多个驾驶参数低,那么这可能对应于操作者保守或谨慎地驾驶卡车10。代替在卡车10的远程控制操作期间使用一个或多个预定义的固定驾驶参数用于车辆控制,控制器103基于在卡车10的最近手动操作期间监视到的一个或多个驾驶参数计算用于在卡车10的下一个远程控制操作期间使用的一个或多个自适应驾驶参数。由于计算用于卡车10的下一次远程控制操作的一个或多个驾驶参数是基于操作者的最近驾驶行为,即,在卡车10的最近手动模式操作期间监视到的一个或多个驾驶参数,因此相信控制器103更准确和适当地定义了在卡车10的下一次远程控制操作期间要使用的一个或多个驾驶参数,使得一个或多个驾驶参数更紧密地匹配操作者的最近驾驶行为。
图3中图示了控制器103的示例控制算法或过程,用于监视在卡车10的最近手动操作期间的第一和第二驾驶参数,例如,第一和第二方向上的加速度,以计算当卡车10下一次以远程控制模式操作时,要由控制器103使用的对应自适应驾驶参数,例如,最大加速度。
在步骤201中,控制器103在车辆的最近手动操作期间同时监视与车辆或卡车10的第一行驶方向对应的第一驾驶参数,例如,第一加速度,以及与不同于第一行驶方向的第二方向对应的第二驾驶参数,例如,第二加速度。在所示实施例中,第一行驶方向可以由卡车10的行驶方向DT定义,参见图1,并且第二方向可以由横向方向TR定义。因此,第一和第二方向可以基本上彼此正交。控制器103用关于在车辆的最近手动操作期间监视到的第一和第二车辆驾驶参数的最近数据(即,第二数据)替换关于与由操作者对车辆的先前手动操作对应的监视到的第一和第二车辆驾驶参数的任何存储数据(即,第一存储数据),其中最近数据不是使用或基于来自车辆的先前手动操作的先前存储数据来计算的。在车辆的先前手动操作之后和在车辆的最近手动操作之前,车辆可能已经以远程控制模式操作。
操作者可以基于诸如卡车10正在沿着其行驶的路径的曲率、卡车10的转向角、当前地面状况(例如,湿/滑的地板表面或干燥/不滑的地板表面)和/或卡车10承载的任何负载的重量和高度之类的因素来改变卡车10的加速度。例如,如果卡车10在没有负载或具有稳定负载的情况下,例如,负载具有低的高度、在长而直的路径上、在干燥/不滑的地板表面上被驾驶,那么第一加速度的值可以高。但是,如果卡车10具有不稳定的负载,例如,负载具有高的高度,使得如果卡车10快速加速,负载可能从卡车10移位或掉落,那么第一加速度的值可以低。此外,如果卡车10正以锐角转弯并以高速行驶,那么第一加速度的值可以高并且第二加速度的值也可以高。
在步骤203中,控制器103在车辆或卡车10的最近手动操作之后接收对实现半自动驾驶操作的请求,即,在远程控制模式下操作卡车10的请求。在所示实施例中并且如上所述,控制器103可以从远程控制设备70接收行驶请求。这样的行驶请求可以定义实现第一半自动驾驶操作的请求。
在步骤205中,控制器103基于在卡车10的最近手动操作期间监视到的第一和第二车辆驾驶参数实现卡车10的半自动驾驶操作。控制器103基于关于在车辆的最近手动操作期间监视到的第一和第二车辆驾驶参数的最近数据,计算指示卡车10在第一方向上的加速度的第一值和指示卡车10在第二方向上的加速度的第二值。如果第二值落在预定义范围之外,那么控制器103基于指示在第二方向上的加速度的第二值来修改指示在第一方向上的加速度的第一值。第一值,无论是否基于第二值落在预定义范围之外或之内被修改,都定义了在卡车10的半自动驾驶操作期间不能超过的最大加速度。
在图4中图示了用于控制器103的示例控制算法或处理,其用于在卡车10的最近手动操作期间计算指示卡车10在第一方向上的加速度的第一值。在步骤301中,在车辆的最近手动操作期间收集来自加速度计1103的在第一方向上的加速度值序列,其中第一方向由卡车10的行驶方向DT定义,并由控制器103存储在存储器中。行驶开关54向前和向上的旋转将导致卡车10以动力单元优先方向上与行驶开关54的旋转量成比例的正加速度向前移动,例如,首先是动力单元移动。类似地,朝卡车10的后部和向下旋转行驶开关54将导致卡车10以货叉优先方向上与行驶开关54的旋转量成比例的正加速度反向移动,例如,首先是货叉移动。当卡车10在动力单元优先方向或货叉优先方向(两者都被认为是由卡车10的行驶方向DT定义的第一方向)上加速时,加速度计1103生成正加速度值序列,这些值由控制器103存储在存储器中。在卡车10正在货叉优先方向移动时向前和向上旋转行驶开关54将导致卡车10减速或制动。此外,当卡车10正在动力单元优先方向上移动时后方和向下旋转行驶开关54将导致卡车10减速或制动。根据第一实施例,诸如在制动期间出现的负加速度值不被收集用于计算指示卡车10在车辆的最近手动操作期间在第一方向上的加速度的第一值。
虽然行驶开关54向前和向上的旋转将导致卡车10在动力单元优先方向上以正加速度(速度增加)向前移动,即首先是动力单元移动,但加速度计可以确定这样的移动包括正加速度。加速度计还可以确定当卡车10正在动力单元优先方向上行驶时制动(速度减小)包括减速或负加速。此外,当朝后方和向下旋转行驶开关54将导致卡车10在货叉优先方向上以正加速度(速度增加)反向移动,例如,首先是货叉移动时,加速度计可以确定其中速度在货叉优先方向上正在增加的这种移动包括负加速度。加速度计还可以确定当卡车10正在货叉优先方向上行驶时制动(速度减小)包括正加速度。但是,为了本文讨论用于计算将在下一次半自动驾驶操作期间使用的最大加速度的控制算法的目的,卡车10在动力单元优先方向和货叉优先方向移动期间的加速和减速将定义如下:行驶开关54向前和向上旋转导致卡车10向前移动,例如,首先是动力单元移动,被定义为动力单元优先方向的正加速度(速度增加);朝后方和向下旋转行驶开关54导致卡车10反向移动,例如,首先是货叉移动,被定义为在货叉优先方向上的正加速(速度增加);当卡车10正在货叉优先方向上移动时行驶开关54向前和向上旋转或致动制动开关41导致卡车10减速或制动(速度减小)被定义为负加速或减速;以及当卡车10正在动力单元优先方向上移动时行驶开关54向后和向下旋转或致动制动开关41导致卡车10减速或制动(速度减小)被定义为负加速或减速。
如上所述,根据第一实施例,诸如在动力单元优先方向或货叉优先方向的制动期间出现的负加速度值不被收集用于计算指示在车辆的最近手动操作期间卡车10在第一方向上的加速度的第一值。但是,根据第二实施例,正加速度值(其中卡车的速度或者在动力单元优先方向或者在货叉优先方向上正在增加)和负加速度值(其中卡车的速度或者在动力单元优先方向或者在货叉优先方向上正在减小)被收集并且用于计算指示在车辆的最近手动操作期间卡车10在第一方向上的加速度的第一值。在收集负加速度值的第二实施例中,负加速度值的绝对值用在所描述的方程和下述计算中。因此,虽然一些实施例可以忽略任何负加速度数据,但其它实施例可以通过在所描述的方程和计算中使用负加速度数据的绝对值来考虑这样的数据。
在步骤303中,利用加权平均方程对卡车10的最近一个手动操作期间收集的第一方向上的加速度值进行过滤,以使最大异常值的权重更小并实现平滑。下面阐述的示例方程1可以用于过滤收集的第一方向上的加速度值,以基于从卡车10的最近手动操作中收集的第一方向上的加速度值计算加权平均值。
方程1:
wax-(i+1)=在第一方向(例如,“x”)上计算出的加权平均值;其中i=1…(n-1)并且n是各个收集的加速度值ax_j被分组到其中的子集的总数;
wax-i;其中i=1…n;wax-i=第一次计算时在第一方向上的前三个“开始”加速度值的算术平均值以及此后的最近加权平均值;
gs=加权因子,其中s=1…m+1,其中m是每个子集中的成员数;
g1=wax-i的加权因子;在所示实施例中,g1=3,但可以是任何值;
g2,g3,g4=附加权重因子=1,但可以是任何值并且通常小于g1;
ax_[(i*m)+1],ax_[(i*m)+2],ax_[(i*m)+3],其中i=1…(n-1);ax_[(i*m)+1],ax_[(i*m)+2],ax_[(i*m)+3]=第一方向上三个相邻的单独加速度值,定义了子集,在卡车10的最近手动操作期间收集。该子集可以包括多于三个或少于三个加速度值。前三个收集的加速度值(ax_1、ax_2和ax_3)也构成了第一子集。
第一方向上的第一“开始”加速度值可以包括少于三个或多于三个的值,并且每个子集“m”中的成员数量同样可以包括少于三个或多于三个的成员。
为了说明的目的,现在将基于模拟在第一方向上收集的加速度值的非真实样本值提供样本计算,并在图5的表1中列出。表1中列出的所有加速度值均为正值。但是,如上所述,负加速度值也可以被收集和使用。如上面进一步所述,在收集负加速度值的情况下,负加速度值的绝对值与加速度值结合用在所描述的方程和本文列出的计算中。
基于图5的表1中列出的样本值的剩余加权平均值以类似方式计算。结果列在图6的表2中。
因此,对于方程1,值ax_[(i*m)+1],ax_[(i*m)+2],和ax_[(i*m)+3]用于计算加权平均值wax-(i+1)。根据图5的示例,“i”的范围可以从1到9,但对于方程1,“i”的范围是从1到8。因此,图5的表中的27个加速度值(即,ax_j,“j”=图5的示例中的27个单独收集的加速度值)可以被布置为9个不同的子集,每个子集具有3个元素。除了第一子集(如上所述,其包括在第一方向上的前三个“开始”加速度值的算术平均值)之外,对于随后的8个子集中的每一个,加权平均值是根据方程1计算出的。示例初始算术平均值和示例8个加权平均值在图6中示出。普通技术人员将容易地认识到,3个值的子集大小仅是示例,并且使用9个子集也是示例量。
在图4的步骤305中,使用下面列出的示例方程2,确定由卡车10的行驶方向DT定义的第一方向上的最大加速度:
方程2:ax-wa-max=第一方向上的最大加速度=max(wax-i)=计算出的初始算术和加权平均值(wax-i)的最大值。
基于图6的表2的结果,max(wax-i)=ax-8=3.82。
注意的是,ax-wa-max可以从计算出的任何数量的初始算术和加权平均值(wax-i)中选择。例如,可以考虑在预定时间段(例如,最后十秒)期间计算出的平均值(wax-i)。还设想可以考虑在不考虑时间的情况下计算出的预定数量的初始算术和加权平均值(wax-i),例如,25个平均值。进一步设想可以考虑在卡车10的整个最近手动操作期间计算出的所有初始算术和加权平均值(wax-i)。在所示例子中,考虑了初始算术和加权平均值(wx-i)的九(9)个值。但是,在选择max(ax-wa-i)=计算出的初始算术和加权平均值(Wax-i)的最大值(其定义了ax-wa-max=第一方向上的最大加速度)时,可以考虑少于9个或大于9个初始算术和加权平均值(wax-i)的值。第一方向上的最大加速度(ax-wa-max)定义了指示在车辆的最近手动操作期间车辆在第一方向上的加速度的第一值。不是从考虑作为第一方向上的最大加速度ax-wa-max的初始算术和加权平均值(wax-i)的集合中选择最大值或最高值,而是设想所考虑的初始算术和加权平均值(wax-i)的第二或第三最高值可以被选择为第一方向上的最大加速度ax-wa-max。进一步设想,所考虑的初始算术和加权平均值(wax-i)的集合可以被平均以确定第一方向上的最大加速度ax-wa-max。
控制器103的示例控制算法或处理在图7中示出,用于计算指示在卡车10的最近手动操作期间卡车10在第二方向上的加速度的第二值。在步骤401处,收集来自加速度计1103的在第二方向上的加速度值序列,其中第二方向由横向方向TR定义,参见图1,并由控制器103存储在存储器中。
在步骤403中,利用加权平均方程对所收集的在卡车10的最近手动操作期间收集的第二方向上的加速度值进行过滤,以使最大异常值的权重较小并实现平滑。下面列出的示例方程3可以用于过滤从卡车10的最近手动操作中收集的第二方向上的加速度值。
方程3:
way-(i+1)=计算出的第二方向(例如,“y”)上的加权平均值;其中i=1…(n-1);
way-i;其中i=1…n;way-i=第一次计算时在第二方向上的前三个“开始”加速度值的算术平均值以及此后的最近计算出的加权平均值;
gs=加权因子,其中s=1…m+1,其中m是每个子集中的成员数;
g1=way-i的加权因子;在所示实施例中,g1=3,但可以是任何值;
g2、g3、g4=附加权重因子=1,但可以是其它值;
ay_[(i*m)+1],ay_[(i*m)+2],ay_[(i*m)+3];其中i=1…(n-1);ay_[(i*m)+1],ay_[(i*m)+2],ay_[(i*m)+3]=第二方向上三个相邻的单独加速度值,定义了子集,在卡车10的最近手动操作期间收集。该子集可以包括多于三个或少于三个加速度值。前三个收集的加速度值(ay_1、ay_2和ay_3)也构成了第一子集。
第二方向上的第一“开始”加速度值可以包括少于三个或多于三个的值,并且每个子集“m”中的成员数量同样可以包括少于三个或多于三个的成员。
为了说明的目的,现在将基于模拟在第二方向上收集的加速度值的非真实样本值提供样本计算,并在图8的表3中列出。
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基于图8的表3中列出的样本值的剩余加权平均值以类似方式计算。结果列在图9的表4中。
在图7的步骤405中,在由卡车10的横向方向TR定义的第二方向上的最大加速度使用如下列出的方程4确定:
方程4:ay-wa-max=第二方向上的最大加速度=max(way-i)=计算出的初始算术和加权平均值(way-i)的最大值。
基于图9的表4中的结果,max(way-i)=way-2=0.55。
注意的是,ay-wa-max可以选自初始算术平均值或计算出的任意数量的加权平均值(way-(i+1))。例如,可以考虑在预定时间段(例如,最后十秒)期间计算出的初始算术和加权平均值(way-i)。还设想可以考虑在不考虑时间的情况下计算出的预定数量的初始算术和加权平均值(way-i),例如,25个平均值。进一步设想可以考虑在卡车10的整个最近手动操作期间计算出的所有初始算术和加权平均值(way-i)。在所示例子中,考虑了初始算术和加权平均值(way-i)的三(3)个值。但是,在选择max(way-i)=计算出的初始算术和加权平均值(way-i)的最大值(其定义了ay-wa-max=第二方向上的最大加速度)时,可以考虑小于3或大于3个初始算术和加权平均值(way-i)的值。车辆在第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)定义了指示在车辆的最近手动操作期间车辆在第二方向上的加速度的第二值。
在图10中图示了用于控制器103的示例控制算法或处理,用于基于指示在卡车10的先前或最近手动操作期间卡车10在第一和第二方向上的加速度的第一和第二值计算要在下一次半自动驾驶操作期间使用的最大加速度。如上所述,指示卡车10在第一方向上的加速度的第一值由第一方向上的最大加速度(ax-wa-max)定义并且指示卡车10在第二方向上的加速度的第二值由第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)定义。在卡车10的操作期间,操作者可以沿着通常笔直的路径快速地驾驶卡车10,但在转弯期间缓慢驾驶。为了考虑操作者在转弯期间缓慢驾驶卡车10,在步骤501中,控制器103将第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)与存储在存储器中的查找表中列出的经验确定范围进行比较,以确定对第一方向上的最大加速度(ax-wa-max)的修正是否合适。
如以下详细解释的,在确定下一次半自动驾驶操作的最大加速度时,第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)可以用于校正或调整计算出的在第一方向上的最大加速度ax-wa-max。第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)可能指示操作者对卡车10的稳定性及其当前负载的评估。如果第二方向上的最大加速度大于第一经验推导值或在经验推导的“高加速度”范围内,那么可以指示操作者认为该负载相对稳定并且下一次半自动驾驶操作的最大加速度可以增加。但是,如果第二方向上的最大加速度小于第二经验推导值或落在经验定义的“低加速度”范围内,那么可以指示操作者认为该负载可能不稳定,即使计算出的在第一方向上的最大加速度相对高。因此,在该第二种情况下,可以降低下一次半自动驾驶操作的最大加速度。如果第二方向上的最大加速度在第一和第二经验推导值之间或在经验定义的中间范围内,那么不对下一次半自动驾驶操作的最大加速度进行校正或调整。可以在受控环境中为特定车辆根据经验确定高、低和中范围(或经验推导的第一和第二值),在受控环境中车辆在第一方向和第二方向上以各种最大加速度操作,并且各种高、低和中间范围的不同值被创建,并且使用在第二方向上的最大加速度值,校正因子被确定并用于调整第一方向上的最大加速度值。选择了优选的高、低和中间范围,它们允许在第一方向上实现最佳加速度,同时允许卡车以稳定的方式承载和支撑负载。
图11中列出了基于非实数值的示例性模拟查找表,该表包含第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)的三个单独范围。如果第二方向上的最大加速度落在图11的查找表中描绘的高加速度或低加速度范围内,那么使用对应的校正因子来确定在卡车10的下一次半自动驾驶操作期间要使用的最大加速度。如果第二方向上的最大加速度落在图11的查找表中描绘的中间加速度范围(或中间范围)内,那么在确定要在卡车10的下一次半自动驾驶操作期间使用的最大加速度时不使用与第二方向上的最大加速度对应的校正因子。
在上面讨论的示例中,第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)=0.55。该值落在与+10%的校正因子对应的高加速度范围内。
在步骤503中,使用示例方程5计算要在下一次半自动驾驶操作期间使用的最大加速度(其也可以被称为“半自动驾驶操作最大加速度”):
方程5:max.acc=max(wax-i)*(1+corrx+corry)
其中max.acc=在下一次半自动驾驶操作期间要在第一方向上使用的最大加速度;
corrx=安全边际,其可以等于任何值。在所示实施例中,corrx=-5%(可以包括如所示实施例中的负值以减小max.acc来提供安全边际);
corry=图11中查找表中的校正因子,并且基于第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)。
现在将提供基于上面讨论的样本值的max.acc的样本计算。
max.acc=max(wax-i)*(1+corrx+corry)=3.82*(1-0.05+0.1)=4.01
因此,在这个示例中,控制器103与牵引电动机控制器106通信,以便在下一次半自动或远程控制操作期间将卡车10在第一方向上的最大正加速度(速度正在增加)限制到4.01m/s2。
还设想控制器103可以使用上面列出的方程1和2计算仅指示在车辆的最近手动操作期间车辆在第一方向上的减速度的第一值,其中从车辆的最近手动操作收集的每个减速度值的绝对值用于使用方程1和2计算第一值。在计算指示车辆减速度的第一值时忽略与紧急制动对应的减速度值,该减速度值可能具有非常高的幅度。
在卡车10没有加速度计的情况下,可以以替代方式计算第一方向和第二方向上的加速度值。例如,可以使用速度传感器确定行驶方向DT或第一方向上的加速度,其中速度传感器可以设在牵引电动机控制器上。控制器103可以对速度或速度值进行微分以计算加速度值。加速度也可以从行驶开关54相对于原始位置的角位置推导出,如上所述,该把手54控制卡车10的加速/制动。使用把手54的角位置作为查找表的输入,从该查找表中选择卡车加速度,该查找表将特定的把手角位置值与特定的加速度值对应。最大速度值也可以基于把手角位置由查找表提供。
横向方向TR或第二方向上的加速度可以使用以下方程确定:accelerationy=v2/r
其中v=卡车速度;以及
r=卡车移动通过的曲线半径;
半径r可以使用以下方程计算:
r=轴距维度/sinα
其中轴距维度为固定值并且等于卡车10的前轮到后轮的距离;以及
转向角α,其通常由控制器103已知,因为它是转向轮角。
图5的表格表示在单个手动操作期间监视到的驾驶参数。但是,实施例还设想了监视和存储用于卡车10的不止一次手动操作的驾驶参数数据。例如,任意数量的最近手动操作的一个或多个驾驶参数的数据可以被监视和存储。
因此,控制器103可以定义每个手动操作的开始和结束,使得与每个手动操作相关的数据可以保持与和不同手动操作相关的数据分离。当诸如由存在传感器58指示的,操作者在卡车10上时,可以认为特定的手动操作开始,并且以至少最小速度移动卡车10。可替代地,当经由行驶开关54而不是经由远程控制设备70生成驾驶信号时,可以认为特定手动操作开始。还进一步设想,当操作者位于操作者站30之外并经由激活位于卡车10的动力单元14的第二端部区段14B顶部附近的驾驶控制开关140使卡车移动时,可以认为特定手动操作开始。当卡车10保持静止达至少预定时间段时,可以认为特定手动操作结束。可替代地,当卡车10停止并且操作者离开卡车时,可以认为特定手动操作结束。可替代地,当操作者经由远程控制设备70发起半自动驾驶操作时,可以认为特定手动操作结束。此外,即使在卡车10仍在移动的情况下,当操作者离开卡车10的平台时,也可以认为手动操作结束。
如上所述,监视和存储的数据(无论是来自单个手动操作还是来自多个手动操作)然后可以用于控制卡车10的随后发生的半自动驾驶操作的实现。
在卡车10的某些驾驶操作期间或之后,清除或重置在一个或多个最近手动操作期间收集的存储数据可能是有益的。例如,当卡车10正在运输第一托盘和由第一托盘承载或在其上的物品时收集并存储的监视到的驾驶参数的数据可能与一旦该第一托盘从卡车10卸下并获得新的空托盘时实现的半自动驾驶操作无关。因此,当卡车10的操作者开始新的拣选操作时,在卡车10的当前手动操作期间先前监视和存储的关于一个或多个驾驶参数的数据可以被丢弃或重置,使得只有关于一个或多个驾驶参数的新监视数据用于实现卡车10随后发生的半自动驾驶操作。在一个实施例中,仅使用在当前手动操作期间或刚好在随后发生的半自动驾驶操作之前的手动操作期间收集的关于一个或多个驾驶参数的新监视数据用于实现随后发生的半自动驾驶操作并且忽略来自当前手动操作之前发生的先前手动操作或刚好在随后发生的半自动驾驶操作之前的手动操作的任何数据。
典型的库存拣选操作涉及操作者从位于沿着仓库或配送中心的一个或多个通道提供的存储区域中的可用库存物品填写订单。操作者在要拣选的(一个或多个)物品I的各个拣选位置之间驾驶卡车10,这些物品通常装载在负载搬运组件12的货叉16上提供的一个或多个托盘P上,参见图13,其中托盘P和物品I定义了货叉16上或由货叉16承载的负载L。代替托盘,防滚架、冷冻箱或其它特殊容器可以设在负载搬运组件的货叉16上,其中防滚架、冷冻箱或其它特殊容器以及装载在防滚架、冷冻箱或其它特殊容器上的拣选物品定义了货叉16上或由货叉16承载的负载。如上所述,操作者可以通过使用转向手柄52和行驶开关54来手动驾驶卡车10,或者使用远程控制设备70在远程控制模式下对车辆进行半自动控制来操作卡车10。
因此,控制器103可以分析卡车10的驾驶操作以自动确定可能指示新拣选操作开始的操作序列或模式。在这些情况下,控制器103然后可以重置或丢弃收集到的关于在当前手动操作期间发生的监视到的一个或多个驾驶参数的数据。术语“当前手动操作”可以指当前正在发生的手动操作,术语“最近的手动操作”可以指紧接在当前仍在发生的手动操作之前发生的手动操作,术语“前一个手动操作”可以指在最近手动操作之前发生的手动操作,并且术语“下一个手动操作”可以指在当前手动操作之后发生的手动操作。一旦“当前手动操作”结束,它就可以被认为是“最近的手动操作”。
图12描绘了根据本公开的实施例的示例算法的流程图,该示例算法用于基于检测到拣选操作的开始来重置与第一监视到的车辆驾驶参数相关的存储数据。
根据图12的方法或处理,步骤1201包括控制器103监视在操作者手动操作卡车10期间,即当前手动操作期间的第一车辆驾驶参数。如上面详细描述的,监视到的第一车辆驾驶参数可以与卡车10在第一方向上的加速度相关。
因此,在步骤1203中,控制器103可以存储与监视到的第一车辆驾驶参数相关的数据。在图5的示例中,存储的数据可以是卡车10在卡车10的手动操作期间发生的各个加速度值。此外,存储的数据可以包括基于在卡车10的随后发生的半自动操作中使用的各个加速度值计算出的值,即卡车10在第一方向上的最大加速度。因此,控制器103被配置为使用存储的数据来实现在步骤1201中提到的卡车10的手动操作之后发生的卡车10的半自动驾驶操作。
但是,如果存储的数据包括在新的拣选操作开始之前发生的当前手动操作期间收集的数据,那么该存储的数据可能与在该新的拣选操作被发起和完成之后发生的半自动操作无关。因此,在步骤1205中,控制器检测到指示在卡车10的当前手动操作期间发生的拣选操作开始的卡车10的操作。在检测到拣选操作开始时,控制器103然后在步骤1207中可以重置与监视到的第一车辆驾驶参数相关的存储数据。重置存储的数据可以包括清除或丢弃在卡车10的当前手动操作期间从当前手动操作开始直到检测到和开始新的或最近的拣选操作收集的存储数据。
一旦存储的数据被重置,那么控制器103就可以在重置存储的数据之后恢复监视第一车辆驾驶参数。该新获取的与监视第一驾驶参数相关的数据然后可以用于实现车辆的随后发生的半自动驾驶操作。
在至少一个实施例中,检测到的指示拣选操作开始的卡车10的操作包括检测到从卡车10在升高的负载搬运组件12的情况下被手动驾驶到卡车10在降低的负载搬运组件12的情况下被停止的转变,参见图13。换句话说,控制器103检测到通过手动操作移动的卡车10现在已经停止并且还检测到处于升高位置的负载搬运组件12已经降低。如上所述,控制器103可以经由来自加速度计1103的信号或来自牵引控制器106的电动机角速度信号来确定卡车10是正在移动还是停止以及卡车已经行驶的距离。还如上所述,控制器103可以从由高度传感器或开关中的一个或多个单独地或与负载传感器LS组合生成的信号来确定负载搬运组件12的高度,即,负载搬运组件相对于地面是处于升高位置还是处于原始或最低位置。负载搬运组件12的升高位置可以是高于最低位置的任何位置。当升高的负载搬运组件12承受基本上非零的负载并且降低的负载搬运组件12承受基本上零的负载时,该操作序列特别地指示新拣选操作的开始。如上所述,控制器103可以从由负载传感器LS生成的信号确定货叉16上的负载重量。在图13中,负载搬运组件12的货叉16已经降低,使得托盘P不再由货叉16支撑,而是由地板F或其它限定地面的支撑表面支撑。因此,例如,当卡车10从带着装载的托盘P移动转变为停止并且然后完全降低其货叉16以使货叉16不再支撑装载的托盘P时,这种序列发生。可以设想即使当升高的负载搬运组件12承载空载托盘或不承载托盘时,该操作序列也可以指示新拣选操作的开始。
在进一步的实施例中,检测到的指示拣选操作开始的卡车10的操作包括检测到从卡车10在升高的负载搬运组件12的情况下被手动驾驶到卡车10在降低的负载搬运组件12的情况下被停止的转变,如图13中所示,并且检测到在货叉16降低之后卡车10移动至少等于货叉16上的负载L的长度的距离,参见图14。在图14的示例中,货叉16的长度仅略大于托盘P的长度。但是,设想卡车可以具有延伸长度的货叉,使得货叉可以同时承载多于一个常规尺寸的托盘。在这样的实施例中,货叉可以在货叉的端部仅承载一个托盘,或者沿着货叉的整个长度承载两个或更多个托盘。例如,可以在第二端部区段14B中设有点激光或超声波设备,用于感测从第二端部区段14B到诸如被定位在货叉的端部处的托盘的距离。因此,卡车10可以通过仅在货叉上设有一个托盘时仅移动单个托盘的长度来移动等于负载L的长度的距离,或者在货叉上设有两个或更多个托盘时移动等于两个或更多个托盘的长度的距离。因此,一旦货叉16被降低并且它们不承载任何负载,卡车10的移动(货叉16上没有任何负载)就大概指示卡车10卸载了其先前已经承载的托盘。
当检测到的卡车10的操作还包括确定操作者驾驶卡车10,其中负载搬运组件12降低同时它正在承载基本上零的负载时,上述操作序列甚至更能指示新的拣选操作。卡车10移动至少等于由货叉承载的负载的长度的距离是相关的(如上所述),但是在没有负载的情况下将卡车10驾驶大于货叉16的长度的距离甚至更能指示新拣选操作的开始。
在又一个实施例中,检测到的指示拣选操作开始的卡车10的操作包括检测到从卡车10在升高的负载搬运组件12的情况下被手动驾驶到卡车10在降低的负载搬运组件12的情况下被停止的转变,如图13中所示;检测到卡车10在货叉16降低之后移动至少等于货叉16上的负载L的长度的距离,如图14中所示;确定操作者已经驾驶卡车10,其中负载搬运组件12降低同时它正在承载基本上零的负载;以及检测到从卡车10在降低的负载搬运组件12的情况下移动到卡车10在负载搬运组件12被新升高的情况下被停止的转变。在这种情况下,卡车10已经在负载搬运组件12基本上为空并且降低的情况下行驶一段距离并且现在已经停止,其中,在停止之后,操作者随后升高负载搬运组件12。尤其是当现在升高的负载搬运组件12承受小于预定量但大于基本上零负载的负载,例如,空托盘、防滚架、冷冻箱或其它特殊容器的重量时,该操作序列表示新拣选操作的开始。预定量可能包括常规空托盘、防滚架、冷冻箱或其它特殊容器的重量加上误差的余量或托盘重量的1-10%。
换句话说,卡车10具有基本上非零负载(即,它在承载带有物品I的托盘P),然后卡车10停止、降低托盘P和托盘P上的物品I,其中托盘P和物品I定义了货叉16上的负载L,并在降低的负载搬运组件12的情况下继续移动。特别地,降低的负载搬运组件12基本上不支撑任何负载,因此在卡车10移动时承受基本上零的负载。之后,卡车10停止并升高负载搬运组件12,使得现在升高的负载搬运组件12承受负载但负载小于预定量。一个这样的示例将是当负载搬运组件12仅承载空托盘P使得操作者即将开始新的拣选操作时。在这些情况下,控制器103可以从负载传感器LS检测到先前降低的负载搬运组件12是空的并且承受基本上零的负载,但现在正在承受至少大于基本上零负载的托盘的重量。但是,托盘P本身的重量小于托盘加上托盘P上的一个或多个物品I的重量;因此,控制器103从由负载传感器LS生成的信号确定负载搬运组件12正在承受的负载大于基本上零负载但小于装载的或半装载的托盘的负载。因此,当检测到现在升高的负载搬运组件12正在承受小于预定量的负载时,控制器103可以检测到负载承受组件12正在承受与常规空托盘的重量相等的负载。
如上所述,关于步骤1207,一旦控制器103检测到拣选操作的开始,控制器103就可以重置与监视到的第一车辆驾驶参数相关的存储数据。此外,存储的数据可以包括与在操作者手动操作卡车10期间监视到的第二车辆驾驶参数相关的数据,其中控制器103被配置为在卡车10的手动操作之后使用监视到的第一和第二车辆驾驶参数的存储数据实现卡车10的半自动驾驶操作。因此,在步骤1207中,控制器103然后可以重置与监视到的第一车辆驾驶参数以及监视到的第二车辆驾驶参数相关的存储数据。因此,控制器103可以使用上面列出的方程1-5,以及自最近拣选操作开始以来收集的与监视到的第一和第二车辆驾驶参数相关的存储数据,同时忽略在最近拣选操作之前收集的数据来计算在第一方向上的最大加速度ax-wa-max和在第二方向上的最大加速度(ay-wa-max),并根据这些计算确定在下一个半自动驾驶操作期间要在第一方向上使用的最大加速度max.acc。
卡车10有四种可以认为卡车10在行驶和起作用的操作条件。第一朝向在图16中示出,其中卡车10在动力单元14“优先”的方向上行驶,其中第一朝向限定与轴线X共线的方向,也参见图1A。当卡车在动力单元14“优先”的方向上行驶并且卡车10还在加速(车速增加)时,第一操作条件发生,参见图16。当卡车10在动力单元14“优先”的方向上行驶并且卡车10还在减速(车速减小)时,图18中所示的第二操作条件发生。第二朝向如图17中所示,其中卡车在负载搬运组件12或货叉16“优先”的方向上行驶,其中第二朝向限定与X轴共线的方向,该X轴大体与货叉16平行。当卡车以货叉16“优先”的方向行驶并且卡车10还在减速(车速减小)时,第三操作条件发生,参见图17。当卡车10以货叉16“优先”的方向行驶并且卡车10还在加速(车速增加)时,第四操作条件发生,参见图19。
在每个操作条件下,加速度计1103可以被配置为感测车辆驾驶参数,例如,沿着与货叉16平行或与车辆行驶方向平行的轴以及与货叉16正交或与车辆的行驶方向正交的轴的加速度和减速度。
如上所述,操作者可以站在物料搬运车辆或卡车10的操作者站30内的平台32上,以手动操作卡车,即,以手动模式操作卡车。操作者可以经由手柄52使卡车转向,并且可以经由控制手柄52上的行程开关54的旋转使卡车10加速。行程开关54的向前和向上旋转将使得卡车向前移动,例如,在动力单元优先(PUF)方向上,加速度可以与行程开关54的旋转量成比例,参见图16。类似地,朝着卡车10的后部和下方旋转行程开关54将使卡车10以与行程开关54的旋转量成比例的加速度反向(例如,货叉优先(FF)方向)移动,参见图19。在卡车10在货叉优先方向上移动的同时行程开关54向前和向上旋转将使得卡车制动,参见图17。而且,在卡车10在动力单元优先方向上移动的同时朝后和向下旋转行程开关54将使得卡车10制动,参见图18。
返回去参考图2,控制器103可以与接收器102和牵引力控制器106通信,它们都位于卡车10上,以当操作者离开卡车和走近卡车时,响应于从操作者手持的相关联的远程控制设备70接收到行驶命令而在远程控制下操作卡车。因此,当操作者实际不在卡车10上而是在卡车附近行走时,操作者可以以远程控制模式或如本文所用的“半自动模式”或“半自动操作”操作卡车10,诸如在拣选操作期间,即,当操作者离开卡车10并且从仓库存储区域拣选或搜集拣选物品以装载到卡车10上时,在半自动操作中使用远程控制设备70在远程操作下操作卡车10。
当操作者正在使用卡车10时,诸如在仓库内的拣选操作期间,操作者通常以手动模式和远程控制模式,或半自动操作模式使用卡车10。在远程控制操作之间可以存在卡车10的多个不同的手动操作,本文也称为卡车的半自动操作。每个这样的手动操作可以包括提升负载、降低负载和/或向前或向后驱动卡车和转向。
如上所述,用于控制器103的示例控制算法或过程可以在卡车10的一个或多个最近的手动操作期间监视驾驶参数,例如加速度和减速度,部分地用于计算对应的自适应驾驶参数,例如,最大正加速度(速度在增加),以便在卡车10下次以远程控制模式在动力单元优先方向或货叉优先方向上操作时由控制器103使用。同样如上所述,控制器103可以包括一个或多个加速度计,其可以测量卡车10沿着一个、两个或三个轴的物理加速度,例如,沿着车辆的行驶方向和横向(90度)或正交于车辆的行驶方向。还设想加速度计1103可以与控制器103分离但耦合到控制器103并与之通信以生成加速度信号并将其传输到控制器103,参见图2。
根据本实施例的原理,可以收集并存储来自卡车10的一个或多个先前手动操作的在车辆行驶方向上的加速度数据,其中仅当卡车10在第一朝向(诸如动力单元优先方向)上行驶并加速(速度增加),参见图16,即,卡车在第一朝向上加速(速度增加)时来自卡车10的一个或多个先前手动操作的在车辆行驶方向上的加速度数据被用于确定最大加速度值以用于卡车10的后续远程控制操作。根据其它实施例,收集并存储车辆行驶方向上的减速度数据,其中仅当卡车10在第二朝向上行驶(诸如卡车以货叉优先方向行驶)并减速(速度减小),参见图17,即,卡车在第二朝向上减速(速度减小)时来自卡车10的一个或多个先前手动操作的在车辆行驶方向上的减速度数据被用于确定最大加速度值以用于卡车10的后续远程控制操作。如上所述,负载搬运组件12可以包括限定载荷支撑件的后盖17,参见图1C,其耦合到货叉16并随货叉16一起移动,也参见图16-19。后盖17可以位于第二端部区段14B的凹口或口袋114B内或附近,使得当负载搬运组件12垂直上下移动时,后盖17可以在口袋114B内上下移动,参见图1C。如图16和17中可以看到的,在这两种场景中,负载搬运组件12的后盖17不为货叉16上携带的负载L提供支撑,即,后盖17不向负载L施加力。当卡车10在动力单元优先方向上行驶并在车辆行驶方向上减速(速度减小)时,参见图18,或者当卡车10在货叉优先方向上行驶并且在车辆行驶方向上加速(速度增加)时,参见图19,可能无法收集车辆行驶方向上的加速度和减速度值,并且,如果收集了,也不会用于确定用在卡车10的后续远程控制操作中的最大加速度值。在这后两种场景中,后盖17可以支撑负载L,即,可以对负载L施加力。因此,操作者可以更积极地操作卡车10,因为负载由后盖17支撑。如果在后续远程控制操作中使用的最大加速度值(速度增加)至少部分地基于卡车10在动力单元优先方向上行驶且减速(速度减小)和/或卡车10在货叉优先方向上行驶且加速(速度增加)时收集的数据,那么最大加速度值可能有偏差并且可能太高而无法当卡车10在第一朝向上行驶且加速(速度增加)时,参见图16,或者当卡车10在第二朝向上行驶且减速(速度减小)时,参见图17,用于卡车10的后续远程操作。
图20是根据本文描述的实施例的用于计算半自动驾驶操作的最大车辆加速度的示例过程的流程图。该过程可以使用图2中所示***的至少一部分,诸如通过控制器103,来实现。
在步骤1702中,由控制器103实现的***或过程监视第一车辆参数,其包括当车辆在第一朝向上行驶时在车辆的操作者的手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度(车速在卡车10的行驶方向上增加),如上所述,第一朝向可以是动力单元优先方向。类似于图3的步骤201的描述,也可以监视第二车辆驾驶参数,其包括车辆沿着与卡车10的行驶方向大致成90度的横向方向的加速度。车辆沿着横向或第二方向的加速度在右转弯期间可以是正的并且在左转弯期间可以是负的。因此,优选地,车辆沿着横向方向的负加速度的绝对值连同正加速度的绝对值可以被监视并用于确定当卡车10下次在远程控制模式下操作时控制器103要使用的最大加速度。当车辆在第一朝向、第二朝向或第一朝向和第二朝向上行驶并加速时,可以监视第二车辆参数,其包括车辆沿着与卡车10的行驶方向大致成90度的横向方向的加速度(正和负)。
在步骤1704中,***或过程收集并存储与监视到的在车辆行驶方向上的车辆加速度(即,在车辆行驶方向上的正加速度)相关的数据,其包括与在手动操作期间当车辆在第一车辆朝向上行驶并加速(车速增加)时监视到的车辆加速度相关的数据,单独地或与横向方向的加速度(正和负)(第二车辆参数)的绝对值组合。***或过程还可以收集并存储与在手动操作期间当车辆在第二车辆朝向上行驶并加速时的第二车辆参数相关的数据。所存储数据具体地是监视到的车辆加速度,其包括手动操作期间当车辆在第一车辆朝向上加速行驶时的第一和第二车辆参数以及当车辆在第二车辆朝向上加速行驶时的第二车辆参数。在步骤1706中,***或过程接收对实现半自动驾驶操作的请求。
在步骤1708中,***或过程基于包括所存储数据的至少一些部分的加速度数据计算最大车辆加速度。图5-11连同上述方程1-5提供了用于基于监视到的加速度数据计算最大车辆加速度的示例技术。因此,控制器103可以使用方程1-2和与在手动操作期间当车辆加速(速度增加)并在第一车辆朝向上行驶时收集的监视到的第一车辆驾驶参数相关的所存储数据来计算第一方向上的最大加速度ax-wa-max,其中仅在第一朝向或动力单元优先方向上的车辆行驶方向上的加速度值被用于计算第一方向上的最大加速度。控制器103还可以使用方程3-4以及与在手动操作期间当车辆加速(速度增加)并在第一车辆朝向、第二车辆朝向或第一和第二车辆朝向上行驶时收集的监视到的第二车辆驾驶参数相关的所存储数据来计算横向或第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)。根据那些计算,最大加速度max.acc使用方程5确定,以在下一个半自动驾驶操作期间当卡车在动力单元优先方向行驶并加速(速度增加)时使用,并且也可以在卡车在货叉优先方向上行驶和加速(速度增加)使用。在步骤1708中描述的实施例中,仅基于包括在手动操作期间当车辆在第一车辆朝向(而不是第二车辆朝向)上行驶时的车辆正加速度(车速增加)的监视到的第一车辆驾驶参数,并且还可以基于包括在手动操作期间当车辆在第一车辆朝向、第二车辆朝向或第一和第二车辆朝向二者上行驶时车辆沿着横向方向的加速度(正和负)的监视到的第二车辆驾驶参数来计算最大加速度值。在这个示例中计算最大加速度值时不使用当车辆以第一或第二朝向行驶时的减速度数据(车速在卡车10的行驶方向上减小)。
最后,在步骤1710中,过程或***至少部分地基于计算出的最大车辆加速度来控制半自动驾驶操作的实现。
因此,在根据图20的过程的实施例中,在与车辆在第二车辆朝向(与第一车辆朝向相差基本上180度)上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据(车速在车辆10的行驶方向上增加)不在计算最大加速度时被处理器使用。
如上所述,车辆或卡车10可以包括负载处理组件,该负载处理组件包括至少一个货叉和大致横向于至少一个货叉延伸的负载支撑件,其中当车辆在在第二车辆朝向上行驶时加速并且在在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件适于支撑由至少一个货叉携带的负载,其中第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。还如上所述,负载支撑件可以包括后盖17,后盖17耦合到货叉16并可随货叉16一起移动。
而且,车辆或卡车10可以包括负载搬运组件和动力单元,使得第一车辆朝向包括动力单元优先方向。
图21是根据本文描述的实施例的用于计算半自动驾驶操作的最大车辆加速度的另一个示例过程的流程图。该过程可以使用图2中所示***的至少一部分,诸如通过控制器103,来实现。
在步骤1802中,由控制器103实现的***或过程监视第一车辆参数,该第一车辆参数包括当车辆在第一朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度(车速在卡车10的行驶方向上增加),如上所述,第一朝向可以是动力单元优先方向,即,车辆在第一朝向上加速(速度增加)。与图3的步骤201的描述类似,可以在车辆在第一朝向、第二朝向或者第一和第二朝向二者上行驶和加速的同时监视第二车辆驾驶参数,其包括车辆沿着与卡车10的行驶方向成90度的横向或第二方向的加速度(正和负)。
在步骤1804中,由控制器103实现的***或过程监视再一个或第三车辆参数,其包括当车辆在第二朝向上行驶时在车辆的操作者的手动操作期间在车辆的行驶方向上的车辆减速度(车速在卡车10的行驶方向上减小),如上所述,第二朝向可以在负载搬运或货叉优先方向,即,车辆在第二朝向上减速。当车辆在第一朝向、第二朝向或第一和第二朝向二者上减速(车速在卡车10的行驶方向上减小)时,可以监视包括车辆在横向方向上的加速度(正和负)的更进一步或第四车辆参数,优选地监视车辆沿着横向方向的加速度的绝对值。
在步骤1806中,由控制器103实现的***或过程收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度(即,在车辆行驶方向上的正加速度)相关的数据,其包括与当在手动操作期间车辆在第一车辆朝向上行驶并加速(车速增加)时监视到的车辆加速度相关的数据,或者单独地或者与横向方向上的加速度(正和负)的绝对值(第二车辆参数)组合。该***或过程还可以收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度(即,在车辆行驶方向上的减速度)相关的数据,其包括与在车辆在第二朝向上行驶并减速时监视到的车辆减速度相关的数据,或者单独地或者与横向加速度的绝对值(第四车辆参数)组合。当车辆在手动操作期间在第二车辆朝向上行驶和加速时,***或过程还可以收集并存储与第二车辆参数相关的数据。当车辆在手动操作期间在第一车辆朝向上行驶和减速时,***或过程还还可以收集并存储与第四车辆参数相关的数据。在步骤1808中,***或过程接收对实现半自动驾驶操作的请求。
在步骤1810中,由控制器103实现的***或过程基于包括所存储数据的至少一些部分的加速度和减速度数据来计算最大车辆加速度。图5-11连同上述方程1-5提供了用于基于所监视的加速度和减速度数据计算最大车辆加速度的示例技术。因此,控制器103可以使用方程1-2以及与当车辆在车辆的行驶方向上加速(速度增加)并在第一车辆朝向上行驶时监视到的第一车辆驾驶参数相关的所收集并存储的数据,以及与在手动操作期间当车辆在车辆行驶方向上减速并在第二车辆朝向上行驶时所收集的监视到的第三车辆驾驶参数相关的所存储数据,以计算在第一方向上的最大加速度ax-wa-max,其中使用仅在第一朝向或动力单元优先方向上的车辆行驶方向上的加速度值和仅在第二朝向或货叉优先方向上的车辆行驶方向上的减速度值(绝对值)来计算第一方向上的最大加速度。控制器103还可以使用方程3-4以及与当车辆在第一朝向、第二朝向或第一和第二朝向二者上加速(速度增加)并行驶时收集的监视到的第二车辆驾驶参数相关的所存储数据以及与手动操作期间当车辆在第一朝向、第二朝向或第一和第二车辆朝向二者上减速并行驶时收集的监视到的第四车辆驾驶参数相关的所存储数据以计算横向或第二方向上的最大加速度(ay-wa-max)。根据那些计算,使用公式5确定最大加速度max.acc(速度增加),以在下一次远程控制或半自动驾驶操作期间在卡车在动力单元优先方向和货叉优先方向上行驶时使用。在步骤1810中描述的实施例中,当车辆在第一车辆朝向上行驶时,仅基于监视到的在车辆行驶方向(速度增加)上的车辆加速度和/或当车辆在第二朝向上行驶时在车辆的行驶方向上监视到的车辆减速度来计算最大加速度值。在计算最大加速度值时不使用当车辆在第二朝向上行驶时车辆行驶方向上的加速度数据或当车辆在第一朝向上行驶时车辆行驶方向上的减速度数据。因为车辆行驶方向上的减速度数据在第二朝向上是负加速度,所以计算卡车在下一个半自动驾驶操作期间在动力单元优先方向和货叉优先方向上行驶时要使用的最大车辆加速度max.acc是使用存储的当车辆在第二朝向上行驶时收集的减速度值的绝对值执行的。在计算最大车辆加速度max时,也可以使用车辆在第一朝向、第二朝向或第一和第二朝向二者上行驶时收集的横向方向上的加速度值(正和负)的绝对值。
最终,在步骤1812中,过程或***至少部分地基于计算出的最大车辆加速度来控制半自动驾驶操作的实现。
因此,在根据图21的过程的实施例中,在与车辆在第二车辆朝向(与第一车辆朝向相差基本上180度)上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据(速度增加)在计算最大加速度时不被处理器使用。而且,处理器在计算最大加速度时不使用与车辆在第一车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆减速度数据。
如上所述,车辆或卡车10可以包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉,并且车辆或卡车10还可以包括大致横向于至少一个货叉延伸的负载支撑件,其中当车辆在第二朝向上行驶时加速并且在在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件适于支撑由至少一个货叉携带的负载,其中第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。而且如上所述,负载支撑件可以包括后盖17,后盖17耦合到货叉16并可随货叉16一起移动。
图22是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于重置存储的加速度/减速度相关数据的示例过程的流程图。该过程可以使用图2中所示***的至少一部分,诸如通过控制器103,来实现。
如上面所提到的,一旦在当前手动操作期间检测到新拣选操作的开始就在当前手动模式操作期间重置关于一个或多个驾驶参数的任何存储的数据可以是有益的。因此,只有在新拣选操作开始之后出现的数据可以被用于计算下一次出现的半自动模式驾驶操作的最大车辆加速度。
在步骤1902中,***或过程检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆操作。上面提供了用于检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆操作的不同技术的示例技术。在步骤1904中,***或过程基于检测到拣选操作的开始来重置与监视到的车辆加速度/减速度相关的所存储数据。在关于图20的流程图所示的实施例中,所存储数据包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时在车辆的行驶方向上监视到的加速度数据。在图21中所示的实施例中,所存储数据包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时在车辆行驶方向上监视到的加速度数据和当车辆在第二车辆朝向上行驶时在车辆行驶方向上监视到的减速度数据。
图22中所示过程的步骤1906反映了在执行步骤1702、1802或1804之前重置所存储数据的结果。换句话说,在最大加速度值的步骤1708或1810中执行的计算将仅基于重置发生之后存储的数据。
于2019年8月27日提交的标题为“Adaptive Acceleration for MaterialsHandling Vehicle”的美国临时专利申请No.62/892,213通过引用整体并入本文。于2020年3月18日提交的标题为“Adaptive Acceleration for Materials Handling Vehicle”的美国临时专利申请No.62/991,206通过引用整体并入本文。于2020年3月18日提交的标题为“Based on Detected Start of Picking Operation,Resetting Stored Data Relatedto Monitored Drive Parameter”的美国临时专利申请No.62/991,217通过引用整体并入本文。于2020年7月30日提交的标题为“Adaptive Acceleration for Materials HandlingVehicle”的美国专利申请No.16/943,567通过引用整体并入本文。
已经通过参考其实施例详细描述了本申请的实施例,但是显然在不脱离所附权利要求的情况下可以进行修改和变化。
Claims (30)
1.一种用于操作物料搬运车辆的方法,包括:
由处理器监视在车辆在第一车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;
由处理器收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的数据,所述数据包括与在手动操作期间车辆在第一车辆朝向上行驶时监视到的车辆加速度相关的数据;
由处理器接收对实现半自动驾驶操作的请求;
由处理器基于包括所存储的数据的加速度数据计算最大车辆加速度,其中与在计算最大车辆加速度中使用的在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的在车辆行驶方向上的车辆加速度数据;以及
至少部分地基于最大车辆加速度,由处理器控制半自动驾驶操作的实现。
2.如权利要求1所述的方法,其中在与车辆在第二车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用,第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。
3.如权利要求1或2中任一项所述的方法,其中车辆包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉和大致横向于所述至少一个货叉延伸的负载支撑件,其中当车辆在第二朝向上行驶时加速并且在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件适于支撑由所述至少一个货叉携带的负载,其中第二朝向与第一朝向相差基本上180度。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中物料搬运车辆包括负载搬运组件和动力单元,第一朝向包括动力单元优先方向。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,还包括:
由处理器检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆的操作;以及
基于检测到拣选操作的开始,由处理器重置与监视到的车辆加速度相关的所存储的数据。
6.如权利要求5所述的方法,其中最大车辆加速度由处理器仅基于在由处理器重置之后收集并存储的加速度数据计算。
7.一种用于操作物料搬运车辆的方法,包括:
由处理器监视在第一车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;
由处理器监视在第二车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆减速度;
由处理器收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的第一数据以及与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度相关的第二数据,所述第一数据包括与在车辆在第一车辆朝向上行驶时监视到的车辆加速度相关的数据,并且所述第二数据包括与在车辆在第二车辆朝向上行驶时监视到的车辆减速度相关的数据;
由处理器接收对实现半自动驾驶操作的请求;
由处理器基于所存储的第一数据和第二数据计算最大车辆加速度,其中在计算最大车辆加速度时使用的与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的第一数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的车辆行驶方向上的车辆加速度数据,并且其中在计算最大车辆加速度时使用的与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度相关的第二数据仅包括当车辆在第二车辆朝向上行驶时在车辆行驶方向上收集的车辆减速度数据;以及
至少部分地基于最大车辆加速度,由处理器控制半自动驾驶操作的实现。
8.如权利要求7所述的方法,其中与车辆在第二车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
9.如权利要求7或8中任一项所述的方法,其中与车辆在第一车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆减速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法,其中车辆包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉和大致横向于所述至少一个货叉延伸的负载支撑件,其中当车辆在第二朝向上行驶时加速和在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件适于支撑由所述至少一个货叉携带的负载,其中第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。
11.如权利要求7-10中任一项所述的方法,其中物料搬运车辆包括负载搬运组件和动力单元,第一车辆朝向包括动力单元优先方向并且第二车辆朝向包括负载搬运组件优先方向。
12.如权利要求7-11中任一项所述的方法,还包括:
由处理器检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆的操作;以及
基于检测到拣选操作的开始,由处理器重置所存储的与监视到的车辆加速度和减速度相关的第一数据和第二数据。
13.如权利要求12所述的方法,其中最大车辆加速度由处理器仅基于在由处理器重置之后存储的第一数据和第二数据来计算。
14.一种用于操作物料搬运车辆的***,包括:
存储器,其存储可执行指令;以及
与存储器通信的处理器,其中处理器对可执行指令的执行使处理器:
监视在车辆在第一朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;
收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的数据,所述数据包括与在手动操作期间车辆在第一车辆朝向上行驶时监视到的车辆加速度相关的数据;
接收对实现半自动驾驶操作的请求;
基于包括所存储的数据的加速度数据计算最大车辆加速度,其中与在计算最大车辆加速度中使用的在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的车辆行驶方向上的车辆加速度数据;以及
至少部分地基于最大车辆加速度来控制半自动驾驶操作的实现。
15.如权利要求14所述的***,其中在与车辆在第二车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用,第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。
16.如权利要求14或15中任一项所述的***,其中车辆包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉和大致横向于所述至少一个货叉延伸的负载支撑件,其中当车辆在第二车辆朝向上行驶时加速并且在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件适于支撑由所述至少一个货叉携带的负载,其中第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。
17.如权利要求14-16中任一项所述的***,其中物料搬运车辆包括负载搬运组件和动力单元。
18.如权利要求14-17中任一项所述的***,其中第一车辆朝向包括动力单元优先方向。
19.如权利要求14-18中任一项所述的***,其中处理器对可执行指令的执行使得处理器:
检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆的操作;以及
基于检测到拣选操作的开始,重置与监视到的车辆加速度相关的所存储的数据。
20.如权利要求19所述的***,其中处理器对可执行指令的执行使得处理器:
仅基于在重置所存储的数据之后存储的加速度数据来计算最大车辆加速度。
21.如权利要求14-19中任一项所述的***,其中处理器对可执行指令的执行使得处理器:
在车辆的手动操作期间沿着横向于车辆行驶方向的方向监视车辆加速度;
收集并存储与在横向方向上监视到的车辆加速度相关的数据;
当计算最大车辆加速度时,使用与监视到的横向方向上的车辆加速度相关的数据。
22.如权利要求21所述的***,其中当车辆在第一朝向和与第一车辆朝向相差基本上180度的第二车辆朝向上行驶时,监视沿着横向方向的车辆加速度。
23.一种用于操作物料搬运车辆的***,包括:
存储器,其存储可执行指令;以及
与存储器通信的处理器,其中处理器对可执行指令的执行使得处理器:
监视在第一车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆加速度;
监视在第二车辆朝向上行驶时在车辆的操作者手动操作期间在车辆行驶方向上的车辆减速度;
收集并存储与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的第一数据以及与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度相关的第二数据,所述第一数据包括与当车辆在第一车辆朝向上行驶时监视到的车辆加速度相关的数据,并且所述第二数据包括与当车辆在第二车辆朝向上行驶时监视到的车辆减速度相关的数据;
接收对实现半自动驾驶操作的请求;
基于所存储的第一数据和第二数据计算最大车辆加速度,其中在计算最大车辆加速度时使用的与在车辆行驶方向上监视到的车辆加速度相关的第一数据仅包括当车辆在第一车辆朝向上行驶时收集的车辆加速度数据,并且其中在计算最大车辆加速度时使用的与在车辆行驶方向上监视到的车辆减速度相关的第二数据仅包括当车辆在第二车辆朝向上行驶时收集的车辆减速度数据;以及
至少部分地基于最大车辆加速度来控制半自动驾驶操作的实现。
24.如权利要求23所述的***,其中与车辆在第二车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆加速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
25.如权利要求23或24中任一项所述的***,其中与车辆在第一车辆朝向上行驶时对应的车辆行驶方向上的车辆减速度数据在计算最大加速度时不被处理器使用。
26.如权利要求23-25中任一项所述的***,其中车辆包括负载搬运组件,该负载搬运组件包括至少一个货叉和大致横向于所述至少一个货叉延伸的负载支撑件,其中当车辆在第二朝向上行驶时加速和在第一朝向上行驶时减速时,负载支撑件适于支撑由所述至少一个货叉携带的负载,其中第二车辆朝向与第一车辆朝向相差基本上180度。
27.如权利要求23-26中任一项所述的***,其中物料搬运车辆包括负载搬运组件和动力单元。
28.如权利要求23-27中任一项所述的***,其中第一车辆朝向包括动力单元优先方向并且第二车辆朝向包括负载搬运组件优先方向。
29.如权利要求23-28中任一项所述的***,还包括:
由处理器检测指示在车辆的手动操作期间发生的拣选操作的开始的车辆的操作;以及
基于检测到拣选操作的开始,由处理器重置所存储的与监视到的车辆加速度相关的第一数据和第二数据。
30.如权利要求29所述的***,其中最大车辆加速度由处理器仅基于在由处理器重置之后存储的第一数据和第二数据来计算。
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