CN103959188A - 用于物料搬运车辆的转向控制策略 - Google Patents

用于物料搬运车辆的转向控制策略 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种物料搬运车辆，其在物体进入车辆周围环境时自动地实施转向策略。通过使车辆转向离开检测到的物体而自动地执行转向修正策略，其中转向修正角度和/或实施为实现期望转向修正角度的转向角度变化率取决于检测到的物体被确定为距离与车辆相关联的基准坐标有多远。

Description

用于物料搬运车辆的转向控制策略
技术领域
本发明整体涉及物料搬运车辆，更具体地，本发明涉及用于物料搬运车辆的物体追踪和修正方案，该物料搬运车辆为例如远程操作的低位指令拣选载货车。
背景技术
低位指令拣选载货车通常用于拣选仓库和配送中心中的存货。这样的指令拣选载货车通常包括承载叉和动力单元，该动力单元具有平台，当控制载货车时，操作者可以踩踏和骑乘在该平台上。动力单元还具有可转向轮以及对应的牵引和转向控制机构，例如与可转向轮联接的可动转向臂。附接到转向臂的控制手柄通常包括驾驶载货车和操作其载荷搬运特征结构所需的操作控制装置。
在典型的存货拣选操作中，操作者从位于沿着仓库或配送中心的多个通道设置的存储区域中的可获得的存货项目完成订单。就这一点而言，操作者驾驶低位指令拣选载货车到将要拣选项目的第一位置。在拣选过程中，操作者通常从指令拣选载货车上走下来，步行到合适的位置，并且从相关的存储区域检索订单上的存货项目。然后，操作者返回到指令拣选载货车，并且将拣选的存货放置在由车叉承载的货盘、收集笼或其它支撑结构上。在完成拣选过程时，操作者使指令拣选载货车前进到将要拣选项目的下一个位置。重复上述过程，直到订单上的所有存货项目都已经被拣选。
对于操作者而言并不希奇的是，每个订单重复拣选过程数百次。此外，操作者可能每班需要拣选许多订单。这样，操作者可能需要相当多的时间来重置或重新定位指令拣选载货车，这减少了可用于操作者拣选存货的时间。
发明内容
根据本发明的多个方面，提供用于物料搬运车辆自动执行转向修正策略的方法。通过物料搬运车辆上的控制器接收来自至少一个感测装置的传感器数据。接收到的传感器数据用来确定物体是否位于由控制器监测的环境中，该环境包括车辆周围的区域。如果在该环境中检测到物体，那么确定检测到的物体距离与车辆相关的基准坐标有多远。通过使车辆转向离开检测到的物体而自动地执行转向修正策略，其中转向修正角度取决于检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远。
根据本发明的其它方面，提供用于物料搬运车辆自动执行转向修正策略的方法。通过物料搬运车辆上的控制器接收来自至少一个感测装置的传感器数据。接收到的传感器数据用来确定物体是否位于由控制器监测的环境中，该环境包括车辆周围的区域。如果在该环境中检测到物体，那么确定检测到的物体距离车辆有多远。通过使车辆转向离开检测到的物体而自动地执行转向修正策略，其中转向修正角度取决于检测到的物体被确定为距离车辆有多远。
根据本发明的其它方面，提供用于物料搬运车辆自动执行转向修正策略的方法。通过物料搬运车辆上的控制器接收来自至少一个感测装置的传感器数据。接收到的传感器数据用来确定物体是否位于由控制器监测的环境中，该环境包括车辆周围的区域。如果在该环境中检测到物体，那么确定检测到的物体距离与车辆相关的基准坐标有多远。通过使车辆转向离开检测到的物体而自动地执行转向修正策略，其中实施为实现期望转向修正角度的转向角度变化率取决于检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远。
附图说明
图1为根据本发明多个方面的能够远程无线操作的物料搬运车辆的示意图；
图2为根据本发明多个方面的能够远程无线操作的物料搬运车辆的若干部件的示意图；
图3为根据本发明多个方面的物料搬运车辆的检测区域的示意图；
图4为根据本发明多个方面的用于检测物体的示例性方法的示意图；
图5为根据本发明其它方面的物料搬运车辆的多个检测区域的示意图；
图6为根据本发明多个方面的具有间隔开的障碍检测器的物料搬运车辆的示意图；
图7为根据本发明其它方面的具有障碍检测器的物料搬运车辆的示意图；
图8为根据本发明其它方面的具有障碍检测器的物料搬运车辆的示意图；
图9为根据本发明多个方面的物料搬运车辆的控制系统的示意性方框图，该控制系统联接到传感器，以用于检测车辆行驶路径中的物体；
图10为根据本发明多个方面的实施转向修正的方法的流程图；
图11为根据本发明多个方面的在远程无线操作下沿着窄的仓库通道行驶的自动地实施转向修正策略的物料搬运车辆的示意图；
图12为根据本发明多个方面的在远程无线操作下实施转向修正策略的物料搬运车辆的示例性速度的曲线图；
图13为根据本发明多个方面的控制器的示例性转向缓冲输入数据的曲线图，其示出了在左或右转向缓冲区域中是否感测到物体；
图14为根据本发明多个方面的以度表示的示例性转向修正的曲线图，以示出在远程无线操作下应用于物料搬运车辆的示例性和示意性转向修正策略；
图15A-15C为根据本发明多个方面的结合物体跟踪而用于在远程无线操作下行驶的物料搬运车辆的示例性环境的示意图；
图16A-16C为根据本发明多个方面的用于在远程无线操作下行驶的物料搬运车辆中实施转向策略的示例性区域的示意图；以及
图17A-17C为根据本发明多个方面的在远程无线操作下沿着仓库通道行驶的自动地实施转向策略的物料搬运车辆的示意图。
具体实施方式
在以下图示实施例的详细说明中，参考了形成该详细说明一部分的附图，附图以图示的方式而非限制性地示出了本发明能够实施的特定实施例。应当理解，在不脱离本发明多个实施例的精神和范围的情况下，可以采用其它实施例，并且可以进行改变。
低位指令拣选载货车：
现在参考附图，具体参考图1，示出为低位指令拣选载货车10的物料搬运车辆通常包括从动力单元14延伸的载荷搬运组件12。载荷搬运组件12包括一对叉16，每个叉16具有载荷支撑轮组件18。除了图示的叉16的布置之外，或者代替图示的叉16的布置的是，载荷搬运组件12可以包括其它载荷搬运特征结构，例如载荷靠背架、剪刀式升降叉、外伸支架或分开的高度可调叉。另外，载荷搬运组件12可以包括载荷搬运特征结构，例如桅杆、载荷平台、收集笼、或者由叉16承载或者以其它方式设置成用于搬运由载货车10支撑和承载的载荷的其它支撑结构。
所示的动力单元14包括跨步操作者工位，以将动力单元14的第一端部区段(与叉16相对)与第二端部区段(靠近叉16)分开。跨步操作者工位提供平台，操作者可以站立在该平台上，以驾驶载货车10和/或提供一位置，操作者可以从该位置操作载货车10所具有的各种特征。
存在传感器58可以用来检测载货车10上操作者的存在。例如，存在传感器58可以位于平台地板上、上方或下方，或者以其它方式绕操作者工位设置。在图1的示例性载货车中，存在传感器58用虚线示出，以表示它们定位在平台地板下方。在这种布置的情况下，存在传感器58可以包括载荷传感器、开关等。作为另外一种选择，存在传感器58可以在平台地板上方实施，例如利用超声、电容或其它合适的感测技术。本文中将更加详细地描述存在传感器58的使用。
天线66从动力单元14沿竖向延伸，并且用于接收来自对应无线远程控制装置70的控制信号。远程控制装置70可以包括发射器，该发射器由操作者穿戴或者以其它方式保持。远程控制装置70能够由操作者手动地操作，例如通过按压按钮或其它控制件，以使得远程控制装置70以无线的方式发射表示载货车10行驶请求的至少第一类型的信号。该行驶请求是一种命令，该命令请求对应的载货车10行驶预定的量，如本文中将要更加详细地描述的。
载货车10还包括一个或多个障碍物传感器76，它们设置在载货车10周围，例如朝向动力单元14的第一端部区段和/或设置到动力单元14的侧面。障碍物传感器76包括处于载货车10上的至少一个非接触障碍物传感器，并且能够操作以限定至少一个检测区域。例如，当载货车10响应于以无线方式从远程控制装置70接收到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地处于载货车10的向前行驶方向前方的区域，如本文中将要更加详细地描述的。
障碍物传感器76可以包括任何合适的近程检测技术，例如超声传感器、光学识别装置、红外线传感器、激光扫描传感器等，它们能够检测物体/障碍物的存在，或者能够产生信号，这些信号可以被分析而检测动力单元14的预定检测区域内物体/障碍物的存在。
在实施过程中，载货车10可以实施为其它的形式、类型和特征，例如端部控制货盘载货车，其包括转向舵臂，该转向舵臂联接到舵柄，以用于时载货车转向。类似地，尽管远程控制装置70示出为手套式结构70，但是远程控制装置70可以实施为多种实施方式，包括例如戴在手指上的结构、装在挂带上的结构或装在腰带上的结构等。另外，载货车、远程控制系统和/或其部件，包括远程控制装置70，可以包括任何额外的和/或可选的特征或实施方式，它们的例子可见于：2006年9月14日提交的名称为“SYSTEMS AND METHODS OFREMOTELY CONTROLLING A MATERIALS HANDLINGVEHICLE(远程控制物料搬运车辆的系统和方法)”的系列号为No.60/825,688的美国临时专利申请；2007年9月14日提交的名称为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELY CONTROLLING AMATERIALS HANDLING VEHICLE(远程控制物料搬运车辆的系统和方法)”的系列号为No.11/855,310的美国专利申请；2007年9月14日提交的名称为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE(远程控制物料搬运车辆的系统和方法)”的系列号为No.11/855,324的美国专利申请；2009年7月2日提交的名称为“APPARATUS FOR REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE(远程控制物料搬运车辆的设备)”的系列号为No.61/222,632的美国临时专利申请；2009年12月4日提交的名称为“MULTIPLE ZONE SENSINGFOR MATERIALS HANDLING VEHICLES(用于物料搬运车辆的多区域感测)”的系列号为No.12/631,007的美国专利申请；2008年12月4日提交的名称为“MULTIPLE ZONE SENSING FORREMOTELY CONTROLLED MATERIALS HANDLINGVEHICLES(用于远程控制的物料搬运车辆的多区域感测)”的系列号为No.61/119,952的美国临时专利申请；和/或2006年3月28日公布的名称为“ELECTRICAL STEERING ASSIST FOR MATERIALHANDLING VEHICLE(用于物料搬运车辆的电动转向助力)”的美国专利No.7,017,689；这些专利文献的全部公开内容均以引用方式并入本文中。
用于低位指令拣选载货车远程操作的控制系统：
参考图2，方框图示出了与载货车10集成的远程控制命令的控制布置。天线66联接到接收器102，以用于接收远程控制装置70发出的命令。接收器102将接收到的控制信号传递到控制器103，该控制器对接收到的命令进行合适的响应，由此在本文中也可以称为主控制器。就这一点而言，控制器103实施为硬件，并且还可以执行软件(包括固件、常驻软件、微码等)。此外，本发明的各方面可以采取在一个或多个计算机可读介质中实施的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质上实施有计算机可读程序代码。例如，载货车10可以包括存储计算机程序产品的存储器，该计算机程序产品在由控制器103的处理器实施时实施如本文更加充分地描述的转向修正。
因此，控制器103可以至少部分地限定适合于存储和/或执行程序代码的数据处理系统，并且可以包括至少一个处理器，处理器直接地或间接地联接到存储器元件，例如通过系统总线或其它合适的连接方式联接到存储器元件。存储器元件可以包括在程序代码实际执行期间采用的本地存储器、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构的处理装置等。
根据正在实施的逻辑，响应于例如经由无线发射器70以及对应的天线66和接收器102以无线方式接收到的命令而由控制器103实施的响应可以包括一个或多个动作或不活动。主动动作可以包括控制、调节或以其它方式影响载货车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的信息，例如来自诸如存在传感器58、障碍物传感器76、开关、载荷传感器、编码器和载货车10能够获取的其它装置/特征结构的来源的信息，以确定响应于从远程控制装置70接收到的命令而要做出的合适的动作。传感器58、76等可以经由输入104或经由合适的载货车网络(例如控制局域网(CAN)总线110)联接到控制器103。
在示例性布置中，远程控制装置70被操作而以无线方式将表示第一类型信号(例如行驶命令)的控制信号发射到载货车10上的接收器102。在本文中，行驶命令也被称为“行驶信号”、“行驶请求”或“前进信号”。行驶请求用来引发载货车10行驶预定量的请求，例如使得载货车10沿着第一方向前进或缓慢行进有限的行驶距离。第一方向可以例如通过载货车10沿动力单元14第一方向(即叉16向后的方向)的运动而限定。然而，作为另外一种选择，也可以限定其它的行驶方向。此外，载货车10可以被控制成沿大致笔直的方向行驶，或者沿着之前确定的前进方向行驶。因此，有限行驶距离可以由近似行驶距离、行驶时间或其它量度来指定。
因此，由接收器102接收的第一类型信号被传递到控制器103。如果控制器103确定行驶信号是有效行驶信号且当前车辆状况是合适的(以下更详细地解释)，那么控制器103将信号发送到具体载货车10的合适控制构造，以使载货车10前进，然后使载货车10停止。使载货车10停止可以例如通过以下方式来实施：允许载货车10滑行直至停止，或者启动制动操作以使得载货车10制动直至停止。
作为一个例子，控制器103能够可通信地联接到牵引控制系统，该牵引控制系统示出为载货车10的牵引马达控制器106。牵引马达控制器106联接到牵引马达107，该牵引马达驱动载货车10的至少一个转向轮108。控制器103可以与牵引马达控制器106通信，以响应于接收到来自远程控制装置70的行驶请求而加速、减速、调节和/或以其它方式限制载货车10的速度。控制器103还能够可通信地联接到转向控制器112，该转向控制器联接到转向马达114，该转向马达使载货车10的至少一个转向轮108转向。就这一点而言，载货车10可以由控制器103控制，以响应于接收到来自远程控制装置70的行驶请求而沿预期路径行驶或者保持预期的前进方向。
作为另一个示例性例子，控制器103能够可通信地联接到制动控制器116，该制动控制器控制载货车制动器117，以响应于接收到来自远程控制装置70的行驶请求而减速、停止或以其它方式控制载货车10的速度。另外，控制器103能够可通信地联接到其它车辆特征结构(例如主接触器118)和/或与载货车10相关联的其它输出119，以便在适用的情况下响应于实施远程行驶功能而实施期望的动作。
根据本发明多个方面，控制器103可以与接收器102和牵引控制器106通信，以便响应于接收到来自相关联的远程控制装置70的行驶命令而在远程控制下操作载货车10。此外，控制器103可以被构造成用以在载货车10响应于行驶请求而在远程控制下行驶并且在之前的检测区域的第一个检测区域中检测到障碍物的情况下执行第一动作。控制器103还可以被构造成用以在载货车10响应于行驶请求而在远程控制下行驶并且在之前的检测区域的第二个检测区域中检测到障碍物的情况下执行与第一动作不同的第二动作。就这一点而言，当控制器103接收到来自远程控制装置70的行驶信号时，控制器103可以考虑任意数量的因素，以确定接收到的行驶信号是否应当起作用而启动和/或维持载货车10的运动。
因此，如果载货车10响应于通过远程无线控制接收到的命令而进行运动，那么控制器103可以动态地改变、控制、调节或以其它方式影响远程控制操作，例如通过使载货车10停止、改变载货车10的转向角度、或者采取其它动作。因此，具体车辆特征结构、一个或多个车辆特征结构的状态/状况、车辆环境等，可以影响控制器103对来自远程控制装置70的行驶请求进行响应的方式。
根据预定状况(例如涉及环境和/或操作因素)，控制器103可以拒绝确认接收到的行驶请求。例如，根据从一个或多个传感器58、76获得的信息，控制器103可以忽视否则有效的行驶请求。作为一个例证，根据本发明多个方面，当确定是否对来自远程控制装置70的行驶命令进行响应时，控制器103可以任选地考虑各种因素，例如操作者是否处于载货车10上。如上所述，载货车10可以包括至少一个存在传感器58，以用于检测操作者是否位于载货车10上。就这一点而言，控制器103可以进一步被构造成用以当存在传感器58指明没有操作者处于载货车10上时对行驶请求进行响应，以在远程控制下操作载货车10。因此，在这种实施方式中，载货车10不能够响应于来自发射器的无线命令而进行操作，除非操作者物理地离开载货车10。类似地，如果物体传感器76检测到物体(包括操作者)邻近和/或靠近载货车10，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，操作者必须位于载货车10的受限范围内，例如足够靠近载货车10而处于无线通信范围(其可以被限制为设定操作者与载货车10的最大距离)内。作为另外一种选择，也可以实施其它布置形式。
另外地/作为另外一种选择，控制器103可以实施任何其它数量的合理条件、因素、参数或其它考虑，以响应于从发射器接收到的信号而解释和采取动作。在以下的专利文献中更详细地列出了其它示例性因素：名称为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE(远程控制物料搬运车辆的系统和方法)”的系列号为No.60/825,688的美国临时专利申请；名称为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE(远程控制物料搬运车辆的系统和方法)”的系列号为No.11/855,310的美国专利申请；名称为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE(远程控制物料搬运车辆的系统和方法)”的系列号为No.11/855,324的美国专利申请；名称为“APPARATUS FOR REMOTELY CONTROLLING AMATERIALS HANDLING VEHICLE(远程控制物料搬运车辆的设备)”的系列号为No.61/222,632的美国临时专利申请；名称为“MULTIPLE ZONE SENSING FOR MATERIALS HANDLINGVEHICLES(用于物料搬运车辆的多区域感测)”的系列号为No.12/631,007的美国专利申请；以及名称为“MULTIPLE ZONESENSING FOR REMOTELY CONTROLLED MATERIALSHANDLING VEHICLES(用于远程控制的物料搬运车辆的多区域感测)”的系列号为No.61/119,952的美国临时专利申请；这些专利文献的全部公开内容均以引用方式并入本文中。
在了解了行驶请求的情况下，控制器103与牵引马达控制器106例如直接地或间接地相互作用，例如经由总线(例如CAN总线110，如果采用的话)，以使载货车10前进有限量。根据具体的实施方式，控制器103可以与牵引马达控制器106相互作用，并且可以任选地与转向控制器112相互作用，以使载货车10前进预定距离。作为另外一种选择，控制器103可以与牵引马达控制器106相互作用，并且可以任选地与转向控制器112相互作用，以使载货车10响应于远程控制装置70上的行驶控制的检测和保持的致动而前进一段时间。作为另一个示例性例子，载货车10可以被构造成用以只要接收到行驶控制信号就缓慢行进。另外，控制器103可以被构造成用以根据预定时间，例如超过预定时间段或行驶距离，而不管远程控制装置70上对应控制的保持致动的检测，来“暂停”和停止载货车10的行驶。
远程控制装置70还可以进行操作，以发射第二类型信号，例如“停止信号”，表明载货车10应当制动和/或以其它方式静止。第二类型信号还可以意味着例如在实施“行驶”命令之后，例如在载货车10响应于行驶命令在远程控制下已经行驶了预定距离、已经行驶了预定时间之后，等。如果控制器103确定以无线方式接收到的信号是停止信号，那么控制器103将信号发送到牵引控制器106、制动控制器116和/或其它载货车部件，以使得载货车10静止。作为停止信号的另外一种选择，第二类型信号可以包括“滑行信号”或“受控减速信号”，这些信号表明载货车10应当滑行，从而最终减速到停车。
使载货车10完全静止所花费的时间可以根据例如预期应用、环境状况、具体载货车10的能力、载货车10上的载荷和其它类似因素而变化。例如，在完成适当的缓慢运动之后，可能期望的是允许载货车10在静止之前“滑行”一定距离，从而载货车10缓慢地停止。这可以利用再生制动以使载货车10减速直至停止来实现。作为另外一种选择，可以在预定延迟时间之后施加制动操作，以允许载货车10在开始停止操作之后额外行驶预定范围。还可能期望的是，使载货车10相对较为快速地停止，例如在载货车10的行驶路径中检测到物体的情况下或者在成功缓慢行进操作之后期望立即停止的情况下。例如，控制器可以向制动操作施加预定转矩。在这样的状况下，控制器103可以指示制动控制器116应用制动器117，以使载货车10停止。
物料搬运车辆的检测区域：
参考图3，根据本发明多个方面，一个或多个障碍物传感器76被构造成用以能够共同检测多个“检测区域”中的物体/障碍物。就这一点而言，控制器103可以被构造成用以响应于在一个或多个检测区域中检测到障碍物而改变载货车10的一个或多个操作参数，如本文更详细地列出的。当操作者骑乘/驾驶载货车10时，可以实施利用检测区域的载货车10的控制。当操作者骑乘/驾驶载货车10时，一个或多个检测区域也可以不起作用或者以其它方式被控制器103忽略，例如以允许操作者在紧密的空间中操纵载货车10。利用检测区域的载货车10的控制还可以与本文中更加充分列出和描述的补偿远程控制结合。
尽管在本文中为了讨论清楚的目的示出了六个障碍物传感器76，但是可以采用任何数量的障碍物传感器76。障碍物传感器76的数量将可能根据实施传感器的技术、检测区域的尺寸和/或范围、检测区域的数量、和/或其它因素而变化。
在图示的例子中，第一检测区域78A被定位成靠近载货车10的动力单元14。第二检测区域78B被限定为与第一检测区域78A相邻，并且呈现为大致围绕第一检测区域78A。第三区域也概念性地限定为全部区域处于第一和第二检测区域78A、78B外侧。尽管第二检测区域78B示出为基本上围绕第一检测区域78A，但是可以实现任何其它限定了第一和第二检测区域78A、78B的实际布置。例如，检测区域78A、78B的所有或某些部分可以相交、重叠或互相排他。此外，检测区域78A、78B的具体形状可以是变化的。另外，可以限定任何数量的检测区域，本文中更加详细地描述检测区域的其它例子。
另外，检测区域不需要围绕整个载货车10。相反，检测区域的形状可以取决于具体实施方式，如本文中更加详细地描述的。例如，如果检测区域78A、78B用于速度控制，同时载货车10在没有操作者骑乘的情况下在远程行驶控制下沿动力单元第一(叉向后)取向运动，那么检测区域78A、78B可以取向为至少处于载货车10行驶方向前方。然而，检测区域还可以覆盖其它区域，例如与载货车10的侧面相邻。
根据本发明多个方面，第一检测区域78A还可以表明“停止区域”。因此，第二检测区域78B还可以表明“第一速度区域”。根据这种布置，如果在第一检测区域78A中检测到物体(例如某种形式的障碍物)，并且物料搬运车辆(例如载货车10)响应于行驶请求而在远程控制下行驶，那么控制器103可以被构造成用以实施例如“停止动作”的动作，以使得载货车10停止。就这一点而言，一旦障碍物清除，载货车10就可以继续行驶，或者一旦障碍物清除，就可以要求来自远程控制装置70的后续第二行驶请求，以重新开始载货车10的行驶。
如果在载货车处于静止且在第一检测区域78A中检测到物体时从远程控制装置70接收到行驶请求，那么控制器103可以拒绝该行驶请求，并且保持载货车处于静止，直到障碍物从停止区域清除。
如果在第二检测区域78B中检测到物体/障碍物，并且物料搬运载货车10响应于行驶请求而在远程控制下行驶，那么控制器103可以被构造成用以实施不同的动作。例如，在载货车10以比第一预定速度大的速度行驶的情况下，控制器103可以实施第一减速动作，以将载货车10的速度降低到第一预定速度。
因此，呈现的是载货车10响应于实施来自远程控制装置的行驶请求而以速度V2行驶，该速度V2是在障碍物传感器76不检测任何检测区域中的障碍物的情况下通过一组操作条件形成的。如果载货车初始处于静止状态，那么载货车可以被加速直到速度V2。第二检测区域78B(但不是第一检测区域78A)中的障碍物的检测可能使得载货车10例如经由控制器103改变至少一个操作参数，例如以将载货车10减速到第一预定速度V1，该第一预定速度比速度V2慢。也就是，V1<V2。一旦障碍物被从第二检测区域78B清除，那么载货车10可以重新获得其速度V2，或者载货车10可以保持其速度V1，直到载货车停止，且远程控制装置70启动另一个行驶请求。另外，如果检测到的物体随后在第一检测区域78A被检测到，那么载货车10将停止，如本文中更加充分地描述的。
作为示例性例子，载货车10被构造成，如果载货车10在其上没有操作者的情况下响应于来自对应远程控制装置70的行驶请求而在远程无线控制下行驶，那么载货车以大约2.5英里/小时(mph)(4千米/小时(Km/h))的速度行驶有限的预定量，只要在限定的检测区域中没有检测到物体。如果在第二检测区域78B中检测到障碍物，那么控制器103可以将载货车10的速度调节到大约1.5mph(2.4Km/h)的速度或者小于2.5英里/小时(mph)(4千米/小时(Km/h))的某个其它速度。如果在第一检测区域78A中检测到障碍物，那么控制器103使载货车10停止。
以上的例子呈现的是，载货车10响应于从发射器70接收到的有效信号而在远程无线控制下行驶。就这一点而言，障碍物传感器76可以用来调节无人驾驶的载货车10的操作条件。然而，当载货车10由操作者驾驶(例如骑乘在载货车10的平台或其它合适位置上)时，障碍物传感器76和对应的控制器逻辑也可以进行操作。因此，根据本发明多个方面，如果在停止区域78A中检测到物体，那么控制器103可以使载货车10停止，或者可以拒绝载货车10运动，而不管载货车由操作者驾驶还是响应于接收到对应的无线传递的行驶请求而自动地操作。因此，根据具体的实施方式，例如响应于在第二检测区域78B中而不是第一检测区域78A在中检测到物体，可以实施控制器103的速度控制/限制能力，而不管载货车10是响应于接收到对应的无线传递的行驶请求而行驶，还是操作者在驾驶载货车10时骑乘在载货车上。
然而，根据本发明多个方面且如上简要所述，可能存在这样的情形，即当载货车10由操作者驾驶时期望使得一个或多个检测区域不起作用。例如，可能期望的是，当操作者驾驶载货车10时，使得障碍物传感器76/控制器逻辑无效/不起作用，而不管外部条件。作为另一个例子，可能期望的是，当操作者驾驶载货车10时，使得障碍物传感器76/控制器逻辑无效/不起作用，以允许操作者在紧密区域中操纵载货车10，例如在紧密空间中进行操纵，绕角落行驶等，否则这将有可能启用一个或多个检测区域。这样，根据本发明多个方面，可以手动地控制、可编程地控制或者以其它方式选择性地控制例如在控制器103中利用检测区域中物体检测的控制器逻辑的启用，从而有助于在载货车10由操作者占据时帮助控制载货车10。
参考图4，根据本发明的其它方面，一个或多个障碍物传感器76可以实施为能够进行距离测量和/或位置确定的超声技术或其它合适的非接触技术。因此，可以测量与物体的距离，和/或可以进行确定，以例如借助于物体与载货车10的距离来确定检测到的物体是否处于检测区域78A、78B中。作为一个例子，障碍物传感器76可以实施为超声传感器或换能器，其提供“声脉冲”信号，例如压电元件产生的高频信号。然后，超声传感器76静止并且倾听响应。就这一点而言，飞行时间信息可以被确定并且被用来限定每个区域。因此，控制器(例如控制器103或尤其与障碍物传感器76相关联的控制器)可以利用软件，该软件可以查看飞行时间信息，以确定物体是否处于检测区域中。
根据本发明的其它方面，多个障碍物传感器76可以一起工作，以获得物体感测。例如，第一超声传感器可以发出声脉冲信号。然后，第一超声传感器和一个或多个额外的超声传感器可以倾听响应。这样，控制器103可以利用在识别一个或多个检测区域中物体的存在方面的多样性。
参考图5，示出了根据本发明其它方面的多个速度区域控制的实施。如图所示，设置三个检测区域。如果在第一检测区域78A中检测到诸如障碍物的物体并且载货车10响应于接收到由发射器70发出的对应无线发射的行驶请求而行驶，那么可以执行第一动作，例如可以使得载货车10停止，如本文中更加充分地描述的。如果在第二检测区域78B中检测到诸如障碍物的物体并且载货车10响应于接收到由发射器70发出的对应无线发射的行驶请求而行驶，那么可以执行第二动作，例如车辆速度可以受到限制、减小等。因此，第二检测区域78B还可以表明第一速度区域。例如，车10的速度可以被减小和/或限制到较慢的第一速度，例如大约1.5mph(2.4Km/h)。
如果在第三检测区域78C中检测到诸如障碍物的物体并且载货车10响应于接收到由发射器70发出的对应无线发射的行驶请求而行驶，那么可以执行第三动作，例如载货车10的速度可以降低或以其它方式限制到第二速度，例如大约2.5mph(4Km/h)。因此，第三检测区域还可以表明第二速度区域。如果在第一、第二和第三检测区域78A、78B、78C没有检测到障碍物，那么可以远程控制载货车10行驶有限量，行驶的速率例如大于当障碍物处于第三检测区域中时的速率，例如为大约4mph(6.2Km/h)的速度。
如图5进一步所示，检测区域可以相对于载货车10由不同的样式限定。另外，在图5中，使用第七个障碍物传感器76，然而，根据所采用的技术和/或待实施的特征，可以设有任何数量的传感器。示例性而非限制性地，第七个障碍物传感器76可以大致居中地设置，例如处于保险杠上或载货车10的其它合适位置上。在示例性载货车10中，第三区域78C可以在载货车10的动力单元14前方延伸大约6.5英尺(2米)。
根据本发明多个方面，可以采用任何数量的任何形状的检测区域。例如，根据期望的载货车性能，可以相对于载货车10在多个坐标处限定许多小区域。类似地，根据期望的载货车性能可以限定几个大的检测区域。作为示例性例子，可以在控制器的存储器中建立表格。如果在远程行驶控制下操作时的行驶速度是所关注的操作参数，那么该表格可以将行驶速度与由距离、范围、位置坐标或某些其它测量值限定的检测区域相关联。如果载货车10响应于接收到由发射器70发出的对应无线发射的行驶请求而行驶并且障碍物传感器检测到物体，那么与该检测到的物体的距离可以用作“关键字”来在表格中查找对应的行驶速度。从表格中检索到的行驶速度可以由控制器103用来调节载货车10，例如使载货车减速等。
每个检测区域的面积可以根据各种因素进行选择，例如当载货车10响应于从远程控制装置70接收到的有效行驶请求而行驶时期望的载货车速度、要求的停止距离、由载货车10运输的预期载荷、为了载荷稳定性是否需要一定量的滑行、车辆反应时间等。此外，可以考虑诸如每个期望检测区域的范围等的因素来确定所述的障碍物传感器76的数量。就这一点而言，例如根据操作者经验、车辆载荷、载荷特性、环境条件等，这样的信息可以是静态的或动态的。还可以想到，如果在检测区域中检测到物体或人，控制器103可以生成警告信号或警报。
作为示例性例子，在具有多个检测区域(例如三个检测区域)的构造中，多至七个或更多个物体检测器(例如超声传感器或激光传感器)可以用来提供对应应用期望覆盖的范围。就这一点而言，检测器能够看到载货车10的行驶方向前方足够的距离，以允许进行合适的响应，例如减速。就这一点而言，至少一个传感器能够看到载货车10的行驶方向前方若干米。
根据本发明多个方面，在响应于以无线方式接收到的行驶命令而行驶时，多个检测速度区域允许相对较大的最大向前行驶速度。通过提供一个或多个中间区域，这样的布置可以防止不必要的早期车辆停止，在这些中间区域处，载货车10在决定完全停止之前减速。
根据本发明的其它方面，使用多个检测区域允许系统使得对应的操作者在拣选操作期间能够更好地对准载货车10。例如，操作者可以将载货车10定位成不与仓库通道对准。在这个例子中，当载货车10缓慢向前行进时，第二检测区域78B可以初始检测障碍物，例如拣选箱或仓库支架。响应于检测到支架，载货车10将减速。如果感测到支架处于第一检测区域78A中，那么载货车10将静止，即使载货车10还没有缓慢行进其整个程序缓行距离。在拥挤和/或散乱的通道中也可能发生类似的不必要减速或停止。
根据本发明多个方面，根据从障碍物传感器76获得的信息，载货车10可以形成速度和制动操作参数。此外，载货车10响应于检测区域而实施的逻辑可以根据期望的应用而改变或变化。作为几个示例性例子，多个区域构造中的每个区域的边界可以以可编程的方式(和/或可重新编程的方式)进入到控制器中，例如进入到程序化闪存中。根据限定的区域，一个或多个操作参数可以与每个区域相关联。建立的操作参数可以限定条件(例如最大容许行驶速度)、动作(例如制动、滑行或以其它方式受控地停止)等。动作也可以是躲避动作。例如，动作可以包括调节载货车10的转向角度或前进方向，如本文中将要更详细地描述的。
根据本发明的另一个实施例，当载货车10响应于从发射器70以无线方式接收到的行驶请求而行驶时，一个或多个障碍物传感器，例如图6和8所示的障碍物传感器76A、76B，可以用来感测或检测载货车10前方的第一、第二和第三检测区域中的物体。响应于在载货车10前方感测/检测到物体，控制器103或其它传感器处理装置还可以生成检测到物体的信号以及可选的距离信号。作为示例性例子，进入控制器103的其它输入104可以是载荷传感器LS生成的重量信号，如图7和8所示，该载荷传感器感测叉16和叉16上的任何载荷的组合重量。载荷传感器LS在图7和8中示意性地示出为靠近叉16，但是也可以结合到用于实现叉16的提升的液压系统中。通过从重量信号限定的组合重量中减去叉16的重量(已知的常数值)，控制器103确定叉上的载荷的重量。利用感测到的载荷重量以及是否在第一、第二和第三检测区域之一中检测到物体来作为进入查找表格或合适的等式中的输入，控制器103产生合适的车辆停止或最大容许速度信号。
限定了车辆停止或最大容许速度信号的值可以以实验方法确定并且存储在查找表格中，根据预定的公式实时进行计算等。在所示的实施例中，控制器103确定叉16上的载荷重量以及是否在第一、第二和第三检测区域之一中检测到障碍物，利用查找表格其实现停止命令或限定载货车10的最大容许速度，并且生成用于载货车10的对应最大容许速度信号。
作为一个例子，如果没有载荷处于叉16上并且障碍物传感器76A、76B在第一、第二和第三检测区域之一中没有检测到物体，那么控制器103允许载货车10以任何速度操作，该速度高达且包括4.5MPH的最大速度。如果在第一、第二和第三检测区域之一中没有检测到物体，那么载货车10的最大容许速度可以被构造成用以例如随着载货车10上的载荷增加而降低。示例性地，对于8000磅的载荷重量，载货车10的最大容许速度可以为2.5MPH。要注意的是，在某些位置中，载货车10在没有被骑乘者占据的情况下的最大容许速度可以设定在预定的上限处，例如3.5MPH。从而，在没有被骑乘者占据的情况下的车辆最大速度可以例如通过控制器103设定为该最大容许速度。
对于叉16上的任何载荷重量，如果在第一检测区域中检测到物体，那么控制器103产生“停止信号”，表明载货车10将基本上立即停止。对于任何给定的载荷重量，随着物体距离载货车10越远，载货车10的最大容许速度也逐渐变大。另外，对于任何给定的载荷重量，与在第三检测区域中检测到物体的情况下相比，在第二检测区域中检测到物体的情况下，载货车10的最大容许速度较小。第二和第三检测区域的车辆最大容许速度针对每个载荷重量进行限定，使得随着载货车10继续朝向物体运动，载货车10的速度能够以受控的方式减小，从而在载货车10到达物体所在的地方之前载货车最终能够安全地停止。这些速度可以根据各公式或其组合以试验方法确定，并且可以根据车辆类型、尺寸和载货车制动能力而变化。
作为示例性例子，所呈现的是，叉16上的载荷重量为1500磅，并且设有三个检测区域，包括最接近载货车的第一检测区域，之后是第二检测区域，以及最远离载货车的第三检测区域。如果感测到的物体位于第三检测区域中某个距离处，那么车辆最大容许速度可以设定为例如3MPH的速度。从而，如果当检测到物体时载货车10以大于3MPH的速度行驶，那么控制器103实现减速，使得车辆速度被降低到3.0MPH。
如果载货车10上的载荷重量保持等于1500磅，并且如果感测到的物体位于第二检测区域内与载货车10相距一定距离，那么车辆最大容许速度可以为例如2MPH。从而，如果当在第二检测区域中检测到物体时载货车10以大于2MPH的速度行驶，那么控制器103实现减速，使得车辆速度被降低到2MPH。
遵循上述例子，如果载货车10上的载荷重量等于1,500磅并且在第一检测区域中感测到物体，那么控制器103可以产生停止信号，以实现载货车10的停止。
障碍物传感器可以包括超声换能器。已知的是，超声换能器经历被称为换能器“振铃”的现象。基本上，“振铃”是这样一种趋势，即换能器持续振动并且在用于启动传递的信号的控制信号已经停止之后发射超声信号。该“振铃”信号的幅值相当快速地下降，但是在其下降到比阈值检测水平低的水平的时间段期间，如果信号处于与倾听传感器相关联的基准水平以上，那么每个障碍物传感器可以通过忽略这样的“振铃”信号而进行响应。因此，传感器可能由于“振铃”信号而将物体弄错，从而不能识别对应检测区域中的物体。避免这个问题的通用技术是在启动传递信号之后的预定时间段内取消由障碍物传感器产生的所有返回的信号。该预定时间段根据多种因素确定，包括所用的换能器的类型，但是在该预定时间段期间没有有效返回能够被感测到。如果障碍物传感器定位成靠近载货车10的前方10A，参见图7中的障碍物传感器76A，并且如果采用取消技术，那么这导致在载货车10的紧前方出现“死区”或“未检测”区域DZ。从而，如果物体O非常靠近载货车10的前方，例如10mm或更小，并且障碍物传感器76A定位在载货车10的前方处，参见图7，那么物体O可能不会被检测到。
在图6和8所示的实施例中，第一和第二障碍物传感器76A和76B相应地沿着载货车10的纵向轴线LA彼此间隔开，参见图8。第一障碍物传感器76A定位在载货车10的前方10A，并且能够感测到例如位于第一、第二和/或第三检测区域中的物体。为了确保位于未检测区域DZ(这可能是第一障碍物传感器76A中固有的)中的物体O，第二障碍物传感器76B定位在载货车10上第一传感器76A后方隔开的距离处，即沿着离开载货车10的前方10A的方向，如图8中最佳地示出。就这一点而言，第二传感器76B至少用来感测图7中的死区DZ中的物体。
转向修正
当载货车10响应于接收到由发射器70发出的对应无线发射的行驶请求而行驶时，例如当没有人骑乘在载货车10上时，如本文中更加充分地描述的，载货车10可能遭遇不需要载货车10静止的障碍物。相反，可以执行转向修正策略，使得载货车10可以继续向前缓慢行进合适的有限量，而不需要操作者的干预。
根据本发明的各方面，转向修正允许载货车10自动地转向离开被感测到处于载货车10前方的大致区域中的物体。当载货车10沿着通道行驶时，该转向修正能力例如允许可能响应于接收到由发射器70发出的无线接收的行驶请求而行驶的载货车10大致停留在仓库环境中通道的中间。例如，由于转向校正、地板隆起或任何数量的外部因素，载货车10的转向角度可能发生一定的漂移。然而，根据本发明多个方面，响应于接收到由发射器70发出的对应无线发射的行驶请求而行驶的载货车10可以实施转向修正，例如以远离或以其它方式避开墙壁和支架、其它载货车、人、箱子和其它障碍物等，从而使得操作者不需要周期性地重新安装载货车10和将载货车10手动地转向到通道中间或其它期望位置和前进方向。
根据本发明多个方面，控制器103收集来自各个传感器的数据，例如传感器76、76A、76B，它们提供载货车10前方景象/环境的图片，如本文中更加充分地描述的。然后，控制器103利用从传感器收集的数据来确定是否实施如本文中更加充分地描述的转向修正策略。就这一点而言，除了本文中更加充分地描述的其它避让技术之外、代替这些避让技术的是、和/或与这些避让技术结合的是，可以实施转向修正。因此，示例性而非限制性地，转向修正可以与多个速度区域、停止检测区域、依赖于重量的速度区域等结合使用。
作为另一个例子，载货车10的物体检测部件可以仍然实施警告和/或使得载货车10停止、减速或以其它方式限制载货车10的最大行驶速度等。另外，如果这样的特征与转向修正结合实施，那么在载货车尝试自动转向修正策略的情况下，载货车10可以发布第一警报，在载货车10响应于对应检测区域中的物体而减速和/或停止的情况下，载货车10可以发布第二警报或信号。
就这一点而言，如在此所用的，术语“转向缓冲区域”用来将用于转向修正的区域与“检测区域”区分开，该检测区域用于最大速度限制、使载货车10停止等，如以上更加充分地描述的。
在示例性例子中，两个转向缓冲区域输入被提供给控制器103，以区分相对于载货车10的左、右取向。然而，根据传感器技术和获取传感器数据的方式，可能需要对控制器103的一个或多个输入。示意性地而非限制性地，载货车10可以装备有一个或多个感测装置76、76A、76B，感测装置共同提供靠近载货车10的第一转向缓冲区域和第二转向缓冲区域。例如，第一转向缓冲区域可以定位成向左大致朝向载货车10的向前行驶方向的前方、定位到载货车10的左侧等。类似地，第二转向缓冲区域可以定位成向右大致朝向载货车10的向前行驶方向的前方、定位到载货车10的右侧等。就这一点而言，载货车10的第一和第二转向缓冲区域可以用来实施转向修正，该转向修正可以包括转向角度和转向方向分量。在这个示例性的构造中，第一和第二转向缓冲区域可以相互排斥，或者第一和第二转向缓冲区域的多个部分可以重叠，从而实质上提供由第一和第二转向缓冲区域的重叠覆盖表明的第三转向缓冲区域。
此外，第一和第二转向缓冲区域可以与用于其它技术的一个或多个检测区域基本上重叠、部分地重叠或不重叠，该其它技术为例如速度控制、障碍物触发的制动和载货车10的停止等。例如，如果速度限制控制或其它特征也与转向修正一起实施，那么转向缓冲区域的范围可以与一个或多个检测区域的范围类似或不同，如本文中更详细地描述的。
此外，提供到控制器103的感测输入可以来自于多种类似类型的传感器，或者经由不同传感器技术的组合，例如超声传感器和/或激光扫描传感器。就这一点而言，多种传感器和/或传感器技术类型，例如激光扫描和超声，可以彼此联合或配合使用，例如一个或多个传感器或传感器技术用于一个或多个区域(检测和/或转向缓冲)，另外的一个或多个传感器或传感器技术用于一个或多个不同的区域(检测和/或缓冲)。作为另一个例子，两个或更多个传感器或传感器技术可以提供冗余度，例如作为数据的失效保护、备份或确认设定。
根据本发明的其它方面，控制器103可以被构造成用以处理超过两个转向缓冲区域输入的额外数据，其例子可以包括物体检测角度和距离数据等。因此，本文所述的技术并不仅仅限于两个转向缓冲区域。
因此，通过在载货车10由远程无线控制装置70操作时保持载货车10远离墙壁、支架、其它车辆或其它障碍物，根据本发明各方面的转向修正为操作者提供帮助。
根据本发明多个方面，载货车10中的控制系统提供根据本发明多个方面的转向修正控制。参考图9，示出了控制系统的局部示意图。在所示的系统中，第一超声传感器76'用来产生第一检测区域78'，该第一检测区域也被指定为左检测区域。相应地，第二超声传感器76"用来产生第二检测区域78"，该第二检测区域也被指定为右检测区域。此外，尽管示出了仅仅两个超声检测区域，但是应当理解，可以实施任何数量的检测区域。另外，如本文中更加充分地描述的，实施的检测区域可以重叠，或者限定离散的相互排斥的区域。
每个超声传感器76'、76"的输出联接到超声控制器130，该超声控制器在特定超声技术需要的情况下用来处理超声传感器76'、76"的输出。超声控制器130的输出例如作为输入联接到控制器103。控制器103可以处理超声传感器控制器130的输出，以实施速度控制、障碍物避让或其它特征，这些特征的例子在本文中更详细地列出。
另外如图所示，传感器76"'示出为扫描激光传感器，以进一步示出示例性构造。在这个例子中，传感器76"'用来产生第一转向缓冲区域132A(也被指定为左转向缓冲区域)和第二转向缓冲区域132B(也被指定为右转向缓冲区域)。例如，扫描激光传感器76"'可以扫掠载货车10前方区域中的激光光束。就这一点而言，可以采用多个激光系统，或者可以扫掠一个或多个激光光束，从而例如光栅扫描载货车10前方的一个或多个区域。就这一点而言，激光传感器可以独立地限定，并且扫描左、右转向缓冲区域，或者控制器103可以根据激光的光栅扫描而得到左、右转向缓冲区域。另外，可以采用替代形式的扫描样式，只要控制器103可以确定检测到的障碍物是在载货车10的左侧还是在右侧。
作为几个额外的例子，尽管为了讨论的目的在本文中示出了激光扫描器，但是也可以采用其它感测技术，感测技术的例子可以包括超声传感器、红外线传感器等。例如，位于载货车10侧面的超声传感器可以限定左、右转向缓冲区域132A、132B，其它超声传感器可以用来限定例如用于速度限制等的检测区域。
如图所示，激光扫描器76"'的输出提供进入控制器103的两个输入110。第一信号表明在左转向缓冲区域中是否检测到物体。相应地，第二信号表明在右转向缓冲区域中是否检测到物体。根据所采用的传感器和传感器处理技术，表明物体处于转向缓冲区域132A、132B中的控制器103的输入可以为其它格式。作为进一步的示例，第一和第二激光转向缓冲区域132A、132B可以由超声传感器和扫描激光器两者限定。在这个例子中，扫描激光器用作冗余度检验，以核实超声传感器正确地检测到处于左或右转向缓冲区域132A、132B中的物体。作为另一个例子，超声传感器可以用来检测左或右转向缓冲区域132A、132B中的物体，扫描激光器可以用来区分或以其它方式定位该物体，以确定是在左转向缓冲区域还是在右转向缓冲区域中检测到该物体。作为另外一种选择，也可以实施其它布置形式和构造。
算法
根据本发明多个方面，例如通过控制器103实施转向修正算法。参考图10，转向修正算法包括在152处确定是否检测到转向缓冲区域警告。152处的转向缓冲信号警告可以包括例如检测第一和/或第二转向缓冲区域132A、132B中物体的存在。如果接收到转向缓冲区域警告，那么在154处做出确定，以确定该转向缓冲区域警告是否表明在载货车10右侧或左侧检测到物体，例如检测到的物体是处于第一转向缓冲区域132中还是处于第二转向缓冲区域132B中。例如，返回来主要参考图9，激光扫描器传感器76"'可以生成两个输出，第一输出信号表明是否在第一(左)转向缓冲区域132A中检测到物体，第二信号表明是否在第二(右)转向缓冲区域132B中检测到物体。作为另外一种选择，控制器103可以接收原生激光扫描器数据，并且利用预定的绘图处理/区分第一和第二转向缓冲区域132A、132B。
如果转向缓冲区域警告表明在左转向缓冲区域132A中检测到物体，那么在156处实施转向修正程序，包括根据第一组参数计算将载货车10转向到右侧的转向角度修正。示例性而非限制性地，在156处实施的转向右侧修正可以包括以右侧方向转向角度使载货车10转向到右侧。就这一点而言，右侧方向转向角度可以是固定的或可变的。例如，控制器103可以命令转向控制器112斜升到某个期望的转向角度，例如向右侧8-10度。通过斜升到固定转向角度，转向轮将不会出现突然的角度变化，由此具有较平滑的性能。算法累积以转向修正角度行驶的距离，该距离可以是合适的转向缓冲输入持续多长的函数。
根据本发明多个方面，转向轮角度变化可以受到控制，以实现例如为累积的行驶距离的函数的基本上固定的载货车角度修正。在执行转向修正策略时累积的行驶距离可以根据任何数量的参数进行确定。例如，在转向修正期间行驶的距离可以包括直到检测到的物体不再处于相关的左缓冲检测区域132A中为止载货车10所行驶的距离。另外/作为另外一种选择，累积的行驶距离可以包括例如直到遇到暂停、在缓冲或检测区域的任一个区域中检测到另一个物体、超过了预定的最大转向角度等为止的行驶。
在例如通过操纵载货车10使得在左转向缓冲检测区域132A中检测不到物体而离开156处的右转向修正的情况下，在158处实施左转向补偿策略。158处的左转向补偿策略可以包括例如实施相反转向，以将载货车10的行驶方向调节到合适的前进方向。例如，左转向补偿策略可以包括对于为之前累积的行驶距离的一定百分比的距离而言，使载货车10以选择的或以其它方式确定的角度转向。用于左转向补偿策略的左转向角度可以是固定的或可变的，并且可以与用来实施156处的右转向修正的转向角度相同或不同。
示例性而非限制性地，用于158处的左转向补偿策略的距离可以为实施156处的右转向修正时累积的行驶距离的大约四分之一到二分之一。类似地，实施左转向补偿策略的左转向角度可以为用来实施156处的右转向修正的角度的大约二分之一。因此，所呈现的是，右转向角度为8度，累积的转向修正行驶距离为1米。在这个例子中，左转向补偿可以为右转向修正的大约二分之一，或-4度，并且对于大约1/4米到1/2米的行驶距离而言将发生左转向补偿。
与158处的左转向补偿策略相关联的具体距离和/或角度可以被选择成用以例如在载货车10沿着其路线运动以转向修正离开检测到的障碍物时衰减载货车10的“弹跳”。作为一个示例，如果载货车10以每行驶距离固定的角度进行转向修正，那么控制器103能够确定对应的载货车角度已经改变了多少，因此能够调节158处的左转向补偿策略，以修正回到初始的或其它合适的前进方向。因此，载货车10将避免沿着通道的“乒乓”式运动，相反，将沿着通道中心会聚到基本上笔直的前进方向，而不需要载货车操作者进行乏味的手动重新定位。此外，158处的左转向补偿策略可以根据用来在156处实施右转向修正的具体参数而变化。
相应地，如果转向缓冲区域警告表明在右转向缓冲区域132B中检测到物体，那么在160处实施转向修正程序，包括根据第二组参数计算将载货车10转向到左侧的转向角度修正。示例性而非限制性地，在160处实施的转向左侧修正可以包括以左转向角度使载货车10转向到左侧。就这一点而言，160处的左转向修正策略可以以与上述156处类似的方式实施，不同的是，在156处修正到右侧，而在160处修正到左侧。
类似地，在例如通过操纵载货车10使得在右缓冲检测区域132B中检测不到物体而离开160处的左转向修正的情况下，在162处实施右转向补偿策略。162处的右转向补偿策略可以包括例如实施相反的转向，以与上述158处类似的方式将载货车10的行驶方向调节到合适的前进方向，不同的是，158处的转向补偿策略是到左侧，而162处的转向补偿策略是到右侧。
在实施了158或162处的转向补偿策略之后，载货车可以返回到基本上笔直的前进方向，例如在164的0度，并且过程循环回到开始处，以等待转向缓冲区域132A、132B的任一个区域中另一个物体的检测。
算法可以进一步进行修改，以符合各种控制逻辑实施方式和/或状态机，从而方便各种预期的环境。例如，在处于实施转向补偿策略的过程中时，第二物体将可能移动到任一个转向缓冲区域132A或132B中。就这一点而言，载货车10可以反复地尝试绕第二物体进行转向修正。作为另一个示例性例子，如果在左、右转向缓冲区域132A、132B两者中同时检测到物体，那么控制器103可以被编程以保持载货车10处于其当前前进方向(例如零度转向角度)，直到一个或多个转向缓冲区域132A、132B中任一个被清理，或者相关的检测区域使得载货车10停止。
根据本发明的其它方面，用户和/或服务代表能够定制转向角度修正算法参数的响应。例如，服务代表可以访问编程工具，以将定制变量加载到例如控制器103中，以用于实施转向修正。作为替代形式，载货车操作者可以具有控制件，该控制件允许操作者例如经由定位器、编码器、软件用户界面等将定制参数输入到控制器中。
图10中所示的算法的输出可以包括例如这样一种输出，该输出限定了转向修正值，该转向修正值可以从控制器103联接到载货车10的合适的控制机构。例如，转向修正值可以包括例如与左转向或右转向对应的+/-转向修正值，其联接到车辆控制模块、转向控制器112(例如如图2所示)或其它合适的控制器。另外，可以编辑以例如调节操作感觉的额外的参数可以包括转向修正角度、转向修正角度缓变率、每个转向缓冲区域的缓冲检测区域尺寸/范围、进行转向修正时载货车的速度等。
参考图11，在图示的例子中呈现的是，载货车10响应于接收到远程无线行驶请求而行驶，在载货车10能够行驶预定缓行距离之前，载货车10行驶到支架腿部172和对应货盘174处于左转向缓冲区域132A的路径中的位置中。遵循图10的示例性算法，通过输入转向修正算法以将载货车转向到右侧，载货车10例如经由控制器103可以实施障碍物避让策略。例如，控制器103可以计算或其它方式查找或检索转向修正角度，该转向修正角度与转向控制器112通信，以使载货车10的驱动轮转向。
载货车10保持转向修正，直到某个事件发生，例如物体脱离，例如当扫描激光器或其它实施的传感器技术不再检测到左转向缓冲区域132中的物体时。呈现的是，载货车10在固定8度的转向修正策略期间累积二分之一米的行驶距离。在检测到左转向缓冲区域信号已经脱离的情况下，实施相反的转向补偿，以补偿转向修正引起的前进方向变化。以举例的方式，在4度下，转向补偿可以使载货车10向左转向大约四分之一米累积的行驶距离。对于非常窄的通道，与相对较宽的通道相比，左/右转向缓冲区域传感器可以提供非常频繁的输入/传感器之间较少的时间。
各种转向角度旋转和对应的相反转向补偿可以通过经验进行确定，或者角度、缓变率、累积距离等，可以进行计算、模型化或其它方式得到。
在示例性布置中，当载货车10响应于接收到由发射器70发出的对应无线发射的行驶请求而前进时，系统将试图保持载货车10处于通道中心。此外，例如测量为与仓库通道中心线的距离的弹跳得到阻尼。另外，可能存在某些状况，在这些状况中，载货车10可能仍然需要某些操作者的干预，以便在行驶线中绕某些物体进行操纵。
参考图12，曲线图示出了障碍物避让策略期间载货车10的速度测量。图13中的曲线图示出了预定转向角度下的转向修正，以示出由算法施加的整个修正。图14中的曲线图示出了载货车10的运动，该运动为何时启动转向修正和何时在左和/或右缓冲检测区域中感测到物体的函数。
根据本发明的其它方面，转向修正算法可以被构造成用以紧邻墙壁/支架，相对于远离墙壁和/或支架。例如，为载货车10增加小的漂移将允许载货车10在其与固定墙壁/支架的距离上保持具有少量控制相关的波动的距离。
尽管左、右转向缓冲区域132A、132B示出为至少部分地处于载货车10向前行驶方向的前方，但是也可以作为另外一种选择和/或另外地实施其它的布置形式。例如，作为另外一种选择，左、右转向缓冲区域可以朝向载货车10的侧面定位，例如如左侧和右侧转向缓冲区域132C、132D所示。另外，载货车10可以利用朝向载货车10的向前行驶方向的第一对左、右转向缓冲区域，例如左、右转向缓冲区域132A、132B，并且可以利用朝向载货车10侧面的第二对左、右转向缓冲区域132C、132D。就这一点而言，用来实施转向修正的具体算法对于每一对转向缓冲区域而言可以是相同的或不同的。
作为一个例子，侧转向缓冲区域132C、132D可以用来保持载货车10大致与支架、墙壁或其它前进方向相邻。就这一点而言，可以采用多区域转向缓冲，例如以形成滞后，例如从而通过保持墙壁、支架或其它结构处于第一外部转向缓冲极限和第二内部转向缓冲极限之间，控制器103保持前进方向。作为另一个示例性替代形式，呈现的是，载货车正好停留在支架或其它结构右侧，该支架或其它结构在载货车10的左侧。载货车10可以自动地少量向左转向，以朝向该结构转向。就这一点而言，当左转向缓冲区域132C被该结构突破时，本文中更加充分地描述的转向修正将转向离开该结构。然而，因为转向仅仅被构造成稍稍向左转向，所以载货车10将最终朝向该结构行驶，直到转向修正再次重新定位载货车10。作为另一个示例性例子，可以进行转向补偿(例如图10中的158)以有意地过度补偿，从而保持载货车10与该结构相邻。
作为另一个示例性例子，转向缓冲区域可以在围绕载货车10的监测环境(将在以下进行描述)中包括多个转向缓冲子区域，其中每个子区域可以与不同的转向修正参数相关联，例如以允许进行精细转向修正，以用于感测到的物体进一步远离载货车10或进一步远离与载货车10相关联的基准坐标RC(参见图15A-15C)，而不是感测到的物体更加靠近载货车10或基准坐标RC。基准坐标RC可以是载货车10上的预定位置，例如保险杠、车轮、叉、障碍物传感器76等，或者基准坐标RC可以是与载货车10相关联的轴线或平面，例如载货车10的中心轴线CA(参见图15A-15C)，该中心轴线可以从载货车10向外伸出。以举例的方式，当在距离车辆或基准坐标RC最远的区域或子区域中检测到物体时，转向修正可以是较小的量，例如2度；当在中间区域或子区域中检测到物体时，转向修正可以是中间量，例如4度；当在内部区域或子区域中检测到物体时，转向修正可以是较大的量，例如8度。作为进一步的替代形式，从载货车10或基准坐标RC到检测到的物体的距离测量值可以用来动态地调节转向算法，以采取合适的转向修正策略。
作为另一个示例性例子，除了或代替根据确定载货车10或基准坐标RC距离检测到的物体多远而改变转向修正角度的是，每个子区域可以与不同的转向修正参数相关联，以允许进行精细转向修正缓变率，即实施为实现期望转向修正角度的转向角度变化率，以用于感测到的物体进一步远离载货车10或进一步远离与载货车10相关联的基准坐标RC，而不是感测到的物体更加靠近载货车10或基准坐标RC。以举例的方式，当在距离车辆或基准坐标RC最远的区域或子区域中检测到物体时，转向角度可以以较小的量“斜升”，即转向角度可以更加缓慢地或逐渐地变化，直到达到期望的转向修正角度；当在中间区域或子区域中检测到物体时，转向角度可以以中间量斜升；当在内部区域或子区域中检测到物体时，转向角度可以以较大的量斜升。作为进一步的替代形式，从载货车10或基准坐标RC到检测到的物体的距离测量值可以用来动态地调节斜升量，以采取合适的转向修正策略。
作为另一个示例性例子，可能期望的是，在满足某些预定条件的情况下应用第一较大量的转向修正，例如10度，在所有其它环境下应用第二较小量的转向修正，例如7度。例如，呈现的是，操作者驾驶载货车10，并且到达通道或行的末端。然后，操作者操纵载货车10进行180度转向，并且进入相邻的通道。也许，操作者在进入相邻通道时结束转向或处于转向下，使得载货车10的前进方向可能不是利用第二较小量的转向修正而笔直沿着通道。在这种状态下，可能期望的是，应用比正常使用大的较大量的转向修正，以允许载货车10实现沿着通道的笔直前进方向。
在应用较大量的转向修正之前必须出现的条件可以是变化的，但是在上述例子中可以包括以下条件：第一条件可以是，必须达到或超过例如3MPH的预选驾驶速度。第二条件可以是，必须满足或超过例如45度的最小转向角度。第三条件可以是，在出现第一和第二条件期间，操作者必须出现在载货车10上。在上述例子中，如果这三个条件中的每个条件都满足，那么在出现这三个条件之后在转向缓冲区域之一中检测到物体的情况下，控制器103执行较大量转向修正(例如10度)的单个例子。后续应用的转向修正将是较小的量，例如7度，直到再次满足所有三个条件，在这种情况下，将通过控制器103应用较大量转向修正的单个例子。
参考图15A-15C，示出了扫描的环境200，也被称为景象。环境200可以通过控制器103根据控制器103从障碍物传感器76获得的传感器数据而得到，例如激光扫描装置。在这个实施例中，单个障碍物传感器76用来提供传感器数据，但是也可以根据需要使用额外的传感器76。在示例性实施例中，障碍物传感器76可以定位在离开载货车10行驶所处的地板一定距离处，其中障碍物传感器76在扫描平面中进行扫描，该扫描平面取向成向下朝向地板与传感器76成一定角度。
图15A-15C中所示的示例性环境200沿轴向方向，即与载货车10的中心轴线CA平行地，从环境200的前边缘200A延伸到环境200的后边缘200B。前边缘200A从载货车10的前方移位预定距离DF。该距离DF可以是任何合适的距离，在优选的实施例中，该距离是从大约1米到大约5米。后边缘200B定位在与载货车10相关联的预定位置L1处。作为几个非限制性例子，位置L1可以限定在载货车10的载荷轮处，在载货车10承载的典型载荷的估计位置处，或者在叉16的末端处，如图15A-15C所示。
在图15A-15C所示的实施例中的示例性环境200沿侧向方向，即与载货车10的中心轴线CA垂直地，从环境200的左边缘200C延伸到环境200的右边缘200D。左边缘200C向载货车10的中心轴线CA左侧沿侧向移位预定距离DL。右边缘200D向载货车10的中心轴线CA右侧沿侧向移位预定距离DR。距离DL和DR可以包括任何合适的距离，在优选的实施例中，该距离是从大约2米到大约5米。要注意的是，距离DL和DR可以从载货车10的侧面或任何其它合适的位置进行测量，而不是从中心轴线CA测量。还要注意的是，环境200的边缘200A-200D可以具有一形状，并且不必限定笔直的边缘。例如，边缘200A-200D可以是弯曲的，或者可以包括不均匀的或锯齿状的部分。
图15A-15C中所示的示例性环境200包括扫描区域202和历史区域204。在载货车10操作期间，由障碍物传感器76主动扫描该扫描区域202。障碍物传感器76不会主动扫描历史区域204，但是在载货车10运动期间，在扫描区域202中检测到的物体在它们穿过历史区域204时能够被跟踪，如本文中将要描述的。历史区域204包括第一部分2040A，该第一部分包括处于扫描区域202侧向外侧的未扫描区域，并且历史区域还包括第二部分2040B，该第二部分包括定位在扫描区域202后侧的区域，如图15A-15C所示。
扫描区域202从环境200的前边缘200A延伸到预定轴向位置L2，该位置L2在所示的实施例中被限定为靠近载货车10的前端，但是也可以被限定在其它区域处。扫描区域202沿侧向方向在预定侧向位置L3和L4之间延伸，这些位置L3和L4从载货车10的相应侧面沿侧向移位，并且定位在载货车10的侧面与环境200的左、右边缘200C和200D之间，如图15A-15C所示。
历史区域204的第一部分2040A在扫描区域202的两侧的侧向外侧延伸，即从相应的位置L3和L4延伸到环境200的左、右边缘200C和200D。历史区域204的第二部分2040B在扫描区域202的后侧延伸，即从位置L2延伸到环境200的后边缘200B。历史区域204的第二部分2040B在环境200的左、右边缘200C和200D之间沿侧向延伸。
扫描区域202和历史区域204均包括对应的左、右区段202A、202B和204A、204B。扫描区域202的左区段202A在所示的实施例中包括四个扫描区域202A1、202A2、202A3、202A4(在下文中共同称为扫描区域202A1-4)，扫描区域202的右区段202B在所示的实施例中包括四个扫描区域202B1、202B2、202B3、202B4(在下文中共同称为扫描区域202B1-4)。图15A-15C中所示的示例性扫描区域202A1-4-202B1-4基本上全部具有相同的尺寸并且形状为大致矩形，例外的是，定位成最靠近载货车10的扫描区域202A4和202B4具有倾斜的底部角部部分。然而，要注意的是，扫描区域202A1-4-202B1-4可以具有任何合适的尺寸和形状。另外，虽然被定位成最靠近载货车10的扫描区域202A4和202B4在所示的实施例中从载货车10前方稍稍向后延伸，即延伸到位置L2，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，被定位成最靠近载货车10的扫描区域202A4和202B4可以延伸到其它位置。另外，虽然扫描区域202的每个区段202A、202B在所示的实施例中包括四个扫描区域202A1-4-202B1-4，但是可以在每个区段202A、202B中设置有额外的或较少的扫描区域。
障碍物传感器76对扫描区域202A1-4-202B1-4进行扫描，并且将与扫描区域202A1-4-202B1-4中的检测到的物体有关的传感器数据发送到控制器103。障碍物传感器76发送的传感器数据中包含有用于每个扫描区域202A1-4-202B1-4的数据，该数据代表是否在对应扫描区域202A1-4-202B1-4中检测到物体。另外，如果在扫描区域202A1-4-202B1-4中检测到物体，那么传感器数据包括代表检测到的物体与车辆相关的基准坐标RC的距离的数据。基准坐标RC可以是载货车10上的预定位置，例如保险杠、车轮、叉、障碍物传感器76等，或者基准坐标RC可以是与载货车10相关联的轴线或平面。在所示的实施例中，基准坐标RC是载货车10的中心轴线CA。
如图15A-15C所示，每个扫描区域202A1-4-202B1-4包括多个散列段(bucket)220。散列段220用来跟踪处于与地板大致平行的平面中的、在扫描区域202A1-4-202B1-4中被检测到的物体，如本文将要讨论的。在优选实施例中，每个扫描区域202A1-4-202B1-4包括四个到十一个散列段220(在所示的实施例中，每个扫描区域202A1-4-202B1-4中包括六个散列段220)，但是在每个扫描区域202A1-4中可以包括额外的或较少的散列段220。
历史区域204也包括多个散列段222。历史区域204的第一部分2040A中的散列段222可以是扫描区域202A1-4-202B1-4的散列段220的延续。散列段222用来跟踪从扫描区域202A1-4-202B1-4进入历史区域204的物体，如本文将要讨论的。
第一和第二物体272、274在图15A-15C中示出为处于环境200中。这些物体272、274在操作期间由障碍物传感器76检测，并且障碍物传感器76将关于物体272、274的传感器数据发送到控制器103。根据来自障碍物传感器76的传感器数据，控制器103利用传感器数据将物体272、274指派给在扫描区域202中限定的散列段220。一旦物体272、274离开扫描区域202并进入历史区域204，物体272、274就被指派给历史区域204中的散列段222。
当载货车10运动时，散列段220、222用来跟踪环境200中的物体272、274。也就是，当载货车10运动时，通过利用后续的来自障碍物传感器76的传感器数据将物体272、274重新指派给相邻的散列段220，和/或通过利用航位推测法将物体272、274重新指派给相邻的散列段220、222，控制器103跟踪物体272、274。通过将物体272、274重新指派给相邻的散列段220、222，控制器103能够确定物体272、274与载货车10相距的更新的轴向距离。利用后续的传感器数据和/或航位推测法，控制器103还能够确定物体272、274与载货车10相距的更新的侧向距离。在优选实施例中，物体272、274由控制器103跟踪，直到它们不再被确定为处于环境200中。
要注意的是，如果障碍物传感器76在被取向成朝向地板向下与传感器76成一定角度的扫描平面内进行扫描，那么在一个或多个扫描区域202A1-4-202B1-4中检测到的某些物体可能不会在相邻的扫描区域中被检测到，即使该物体位于相邻的扫描区域的轴向尺寸范围内。例如，较短的物体可能被扫描区域202A1中的障碍物传感器76检测到，但是在进入相邻区域202A2的轴向尺寸范围内时可能不会被障碍物传感器76检测到。当障碍物传感器76提供的传感器数据可能不会指示物体处于区域202A2中时，即由于物体位于传感器76的扫描平面下方，该物体仍然经由航位推测法而在环境200中被跟踪。
参考图16A-16C，示出了限定在环境200中的示例性动作区域280。动作区域280可以用于实施本文所述的各种转向策略。在所示的实施例中，动作区域280被分为左、右动作区域282、284，其中左动作区域282位于载货车10的中心轴线CA的左侧，右动作区域284位于载货车10的中心轴线CA的右侧。
图16A-16C中所示的示例性动作区域280包括左、右停止区域300、302，左、右非转向区域304、306，左、右转向区域308、310，以及左、右紧邻(hug)区域312、314。
左、右停止区域300、302紧挨着载货车10的侧面被定位到载货车10的前方。如果在任一个停止区域300、302中检测到物体，那么控制器103将启动制动操作，以使得载货车10停止。
停止区域300、302的侧向外侧是左、右非转向区域304、306。左、右非转向区域304、306包括前部和后部部分304A、306A和304B、306B。非转向区域304、306的前部部分304A、306A可以包括非转向区域304、306的扫描部分，即非转向区域304、306的与扫描区域202对应的部分，而非转向区域304、306的后部部分304B、306B可以包括非转向区域304、306的未扫描部分，即非转向区域304、306的与历史区域204的第二部分2040B对应的部分。如果在非转向区域304、306之一中检测到物体，那么控制器103不允许车辆朝向检测到物体的非转向区域304、306转向，直到物体从相应的非转向区域304、306移出。
非转向区域304、306的侧向外侧是左、右转向区域308、310。左、右转向区域308、310包括前部和后部部分308A、310A和308B、310B。转向区域308、310的前部部分308A、310A可以包括转向区域308、310的扫描部分，即转向区域308、310的与扫描区域202对应的部分，而转向区域308、310的后部部分308B、310B可以包括转向区域308、310的未扫描部分，即转向区域308、310的与历史区域204的第二部分2040B对应的部分。如果在转向区域308、310的后部部分308B、310B之一中检测到物体，那么控制器103允许车辆朝向检测到物体的转向区域308、310转向，即直到物体进入相邻的非转向区域304、306，在该点处，控制器103不允许载货车10额外地朝向相应的非转向区域304、306转向，并且在该点处，控制器103可以实施另一个本文所述的转向策略。要注意的是，在优选实施例中，在转向区域308、310的前部部分308A、310A中检测到物体的情况下，控制器103并不实施转向策略来使载货车10朝向转向区域308、310转向，但是控制器103也可以被编程以实施这样的转向策略。
转向区域308、310的侧向外侧是左、右紧邻区域312、314。紧邻区域312、314能够由控制器103用来使载货车10相对于选择的物体转向，使得载货车能够基本上保持与选择的物体相距期望的距离，如本文中参考图17A-17C所述的。紧邻区域312、314的侧向内边界由左、右紧邻线312A、314A限定，如图16A-16C和17A-17C所示。
动作区域280或其各部分中选择的区域或部分可以通过控制器103而用于实施额外的转向策略。例如，非转向区域304、306以及全部或部分的转向区域308、310可以限定相应的左、右转向离开区域316、318。例如，转向离开区域316、318可以由非转向区域304、306以及前部部分308A、310A限定，而不是由转向区域308、310的后部部分308B、310B限定。如果物体被检测到处于或者以其它方式(例如经由航位推测法)被确定为位于转向离开区域316、318之一中，那么载货车10可以转向离开物体，只要另外的物体并不位于载货车10的相对侧上的停止区域302、304，非转向区域304、306，或转向区域308、310的前部部分308A、310A中。要注意的是，本文所述和所示的示例性转向离开区域316、318可以由其它动作区域280或动作区域的一部分限定。
在发生某些预定条件的情况下，控制器103可以实施多种转向策略。当障碍物传感器76在扫描区域202中检测到物体并且该物体被确定为处于左或右紧邻线312A、314A中时，出现第一示例性事件。如果物体被检测到处于扫描区域202中且处于左或右紧邻线312A、314A中，那么控制器103将试图使载货车10转向离开检测到的物体，只要这样的转向策略是允许的，即只要在载货车10的相对侧上的停止区域302、304，非转向区域304、306，或转向区域308、310的前部部分308A、310A中没有检测到第二物体。
当物体被检测到处于或者以其它方式(例如经由航位推测法)被确定为位于非转向区域304、306内并且该物体位于环境200的前边缘200A和与载货车10相关联的预定轴向位置L5之间时，出现第二示例性事件，参见图16A-16C。与载货车10相关联的预定位置L5可以被限定在例如轴向位置处，在该轴向位置处叉16从载货车10延伸。作为另外一种选择，预定轴向位置L5可以相对于与环境200的前边缘200A的预定距离而进行限定。在发生根据这个例子的事件的情况下，控制器103将试图转向离开检测到的物体，只要这样的转向策略是允许的，即只要在载货车10的相对侧上的停止区域302、304，非转向区域304、306，或转向区域308、310的前部部分308A、310A中没有检测到第二物体。
当障碍物传感器76检测到第一物体处于左紧邻线312A中并且障碍物传感器76检测到第二物体处于右紧邻线314A中时，出现第三示例性事件。在这种情况下，控制器103将实施转向策略以保持载货车10处于笔直前进方向，直到发生以下情况之一：物体之一移动到相应的紧邻线312A、314A外侧；物体之一进入转向区域308、310的后部部分308B、310B；物体之一离开环境200；或者物体之一进入停止区域300、302。在发生这些情形之一时，控制器103可以根据物体的位置而实施另一个转向策略或启动制动操作。
当通过控制器103实施“紧邻”策略时出现第四示例性事件。以下将参考图17A-17C描述与紧邻策略相连的额外细节。
连续参考图16A-16C，将描述在载货车10运动期间由控制器103实施的示例性转向策略。载货车10可以响应于接收到远程无线行驶请求(即来自于无线发射器的行驶请求)而行驶，如本文中详细讨论的。作为另外一种选择，载货车10可以滑行直至停止，或者可以由骑乘者或沿着载货车10步行的步行者手动地驱动。
在图16A中，障碍物传感器76检测扫描区域202中的第一和第二物体272、274。障碍物传感器76将传感器数据发送到控制器103，该传感器数据包括有关第一和第二物体272、274的信息。传感器数据包括代表物体272、274位于哪一个扫描区域202A1-A4、202B1-B4(参见图15A-15C)中的数据。传感器数据还包括代表物体272、274与基准坐标RC(即在所示的实施例中为载货车10的中心轴线CA)的侧向距离的数据。
在图16A中，第一物体272的侧向最内侧部分被确定为处于扫描区域202中并且位于左紧邻区域312中的左紧邻线312A的外侧，第二物体274的侧向最内侧部分被确定为处于扫描区域202中并且位于右转向区域310的前部部分310A中的右紧邻线314A的内侧。要注意的是，当第一物体272的一部分位于左紧邻区域312的外侧且第二物体274的一部分位于右紧邻区域314中时，控制器103可以主要关注任何检测到的物体的沿侧向最靠近载货车10的部分。根据来自于传感器数据的物体位置信息，确定第二物体274的侧向最内侧部分比第一物体272的侧向最内侧部分更靠近载货车10的中心轴线CA。根据图16A中的第一和第二物体272、274的位置，控制器103将自动地实施转向策略，以使载货车10朝向第一物体272转向，从而使载货车10转向离开第二物体274。
载货车10连续地朝向第一物体272转向，并且远离第二物体274，直到两个条件之一出现。第一条件是，第一物体272(或被确定为处于环境200中的另一个物体)进入左动作区域282的预定部分。左动作区域282的该预定部分包括左动作区域282的一部分，在该部分中，载货车10朝向第一物体272的进一步转向被确定为是不允许的。在所示的示例性实施例中，左动作区域282的该预定部分为左转向区域308的前部部分308A或左非转向区域304的后部部分304B，但是也可以是其它左动作区域282或其一部分。第二条件是，第二物体274(和被确定为处于右动作区域284中的任何其它物体)完全离开右动作区域284的预定部分。右动作区域284的该预定部分包括右动作区域284的一部分，在该部分中，载货车10远离第二物体274的进一步转向被确定为是不需要的。在所示的实施例中，如果第二物体274处于扫描区域202中，则右动作区域284的该预定部分是右转向区域310的前部部分310A，即使得第二物体274完全处于右紧邻线314A的外侧，或者如果第二物体274处于历史区域204的第二部分2040B中，则右动作区域284的该预定部分是右非转向区域306的在位置L5前方的后部部分306B，但是也可以是其它右动作区域284或其一部分。
在图16B中，示出为满足第一条件，即第一物体272进入左转向区域308的前部部分308A。当第一和第二物体272和274均处于扫描区域202中从而它们被障碍物传感器76主动检测到时，并且当第一物体272的侧向最内侧部分处于左转向区域308的前部部分308A中且第二物体的侧向最内侧部分处于右转向区域310的前部部分310A中时，控制器103将实施转向策略，使得载货车10将保持笔直的前进方向。如上所述，载货车10将保持笔直前进方向，直到发生以下情况之一：物体272、274之一的侧向最内侧部分移动到紧邻线312A、314A的外侧；物体272、274之一的侧向最内侧部分进入转向区域308、310的后部部分308B、310B；或者物体之一离开环境200。
在图16C中，第二物体274的侧向最内侧部分示出为已经运动到右转向区域310的后部部分310B中。在这种情形下，第二物体274已经从被扫描区域202中的障碍物传感器76扫描前进到在历史区域204的第二部分2040B中不会被扫描到，并且由此通过航位推测法进行跟踪。因为第一物体272的侧向最内侧部分处于左转向区域308的前部部分308A中而第二物体274处于右转向区域310的后部部分310B中，所以控制器103自动地实施转向策略，以使得载货车10转向离开第一物体272，从而使载货车10朝向第二物体274转向。载货车10将继续转向离开第一物体272并朝向第二物体274转向，直到以下的示例性条件之一出现：第一物体272的侧向最内侧部分进入左转向区域308的后部部分308B；第一物体272完全位于左紧邻线312A的外侧；或者直到物体被确定为处于右非转向区域306中或处于右转向区域310的前部部分310A中。如果这些事件之一出现，那么控制器103可以实施如本文所述的后续转向策略。
如果在操作期间任何时间下第一和/或第二物体272、274进入停止区域300、302之一，那么控制器103将启动制动操作，以使得载货车10停止，如上所述。
图17A-17C是执行根据本发明另一个方面的转向策略的载货车10的连续视图。图17A-17C将以以上参考图16A-16C所述的动作区域280进行讨论。载货车10可以响应于接收到远程无线行驶请求(即来自于无线发射器的行驶请求)而行驶，如本文中详细讨论的。作为另外一种选择，载货车10可以滑行直至停止，或者可以由骑乘者或沿着载货车10步行的步行者手动地驱动。
在图17A中，障碍物传感器76检测扫描区域202中选择的物体276。障碍物传感器76将传感器数据发送到控制器103，该传感器数据包括有关选择的物体276的信息。传感器数据包括代表选择的物体276位于哪一个扫描区域202A1-A4、202B1-B4(参见图15A-15C)中的数据。传感器数据还包括代表选择的物体276与基准坐标RC(即在所示的实施例中为载货车10的中心轴线CA)的侧向距离的数据。选择的物体276可以是支架或堆叠产品表面，具有大致轴向延伸的侧向内部边缘部分276A，但是应当理解，选择的物体276可以是其它物体。
在图17A所示的环境200中，根据来自障碍物传感器76的传感器数据，确定选择的物体276的边缘部分276A处于右转向区域310中。根据图17A中所示的检测到的选择的物体276的位置，控制器103自动地实施转向策略，以便在使载货车10转向的意图下使载货车10转向离开选择的物体276，使得载货车10基本上与选择的物体276的边缘部分276A保持期望的距离，即使得载货车10“紧邻”选择的物体276的边缘部分276A。在一个实施例中，转向策略的意图可以是使得选择的物体276至少部分地保持在右紧邻区域314中。另外地或作为另外一种选择，转向策略的意图可以是使得选择的物体276的一部分，例如其边缘部分276A，基本上保持在与右紧邻区域314相关联的右紧邻线314A上。
在所示的示例性实施例中，转向策略的意图是使得载货车10连续地转向离开选择的物体276，直到选择的物体276至少部分地保持在右紧邻区域314中并且直到选择的物体276的边缘部分276A基本上保持在右紧邻线314A上。
参考图17B，示出了示例性条件，其中载货车10“越过”右紧邻线314A，使得选择的物体276的边缘部分276A通过右紧邻线314A。在这种情况下，控制器103自动地实施转向策略，以使载货车10朝向选择的物体276转向，直到选择的物体276的边缘部分276A保持在右紧邻线314A上。要注意的是，因为在图17B中选择的物体276没有一部分位于右非转向区域306中或右转向区域310的前部部分310A中，所以载货车10被允许朝向选择的物体276转向。
在图17C中，在实施了使载货车10朝向选择的物体276转向而使得选择的物体276的边缘部分276A定位在右紧邻线314A上的转向策略之后，控制器103实施转向策略，以获得载货车10沿轴向方向的笔直前进方向，即与中心轴线CA平行，从而保持选择的物体276的边缘部分276A处于右紧邻线314A上。载货车10继续笔直行驶，直到选择的物体276不再被确定为处于环境200中，或者直到选择的物体276的边缘部分276A不再被确定为位于右紧邻线314A上，在这点处，控制器103可以实施转向策略，使得右紧邻线314A与选择的物体276的边缘部分276A一致。
根据一个实施例，如果多个物体位于环境200中，那么选择的物体276可以是被确定为最靠近左紧邻线312A或右紧邻线314A的物体。作为另外一种选择，选择的物体276可以是通过障碍物传感器76在扫描区域202中检测到的第一物体，或者可以是被确定为处于转向区域308、310和非转向区域304、306的至少一个区域中的第一物体。作为另一个例子，选择的物体276可以是被确定为沿侧向方向测量的在环境200中最靠近载货车10的物体。
另外，如果物体被检测到处于左、右紧邻区域312、314的选择的一个区域中，那么控制器103可以被编程为仅仅执行转向策略以“紧邻”选择的物体。例如，可能期望的是，载货车10仅仅紧邻位于载货车10的右侧上的物体。在这种布置形式下，载货车10可以以受控的方式沿通道的右侧形式，同时另一个载货车在通道的另一侧上沿相反的方向行驶。作为另一个例子，如果操作者将仅仅拣选位于通道右侧上的物品，那么载货车10可以仅仅紧邻载货车10右侧上的支架或堆叠的产品表面，从而使得操作者必须从支架步行到载货车10的距离最小化。
另外，在一个实施例中，仅仅在得到授权的情况下可以通过控制器103实施本文所述的紧邻策略。例如，操作者可以压下按钮，该按钮可以位于载货车10上或位于如本文所述的远程控制装置上。在受到实施紧邻策略的授权的情况下，控制器103进入“获取紧邻”模式，其中控制器103在扫描区域202中查询物体以进行紧邻。另外，操作者可以指定紧邻优选要求，例如是否紧邻在载货车10左侧或右侧上的物体、被检测到处于扫描区域202中的第一物体、被确定为最靠近载货车10的中心轴线CA的物体等。另外，一旦被紧邻的物体不再位于环境200中，载货车就可以沿笔直前进方向继续向前，直到新的紧邻物体被障碍物传感器76检测到。如果新的物体在环境200中被障碍物传感器76检测到，那么控制器103可以被编程以自动地紧邻新的物体，或者控制器103可能需要得到操作者的授权来执行这样的操作。
此外，本文参考图17A-17C所述的与紧邻区域312、314结合使用的紧邻策略可以与以上参考图16A-16C所述的其它动作区域280组合使用。
虽然已经参考本发明的实施例详细描述了本发明，但是显而易见的是，在不脱离所附权利要求限定的本发明范围的情况下，各种修改和变型形式是可能的。

Claims (26)

1.一种物料搬运车辆自动地执行转向修正策略的方法，其包括：
通过物料搬运车辆上的控制器接收来自至少一个感测装置的传感器数据；
基于接收到的传感器数据，检测到物体位于由控制器监测的环境中，该环境包括车辆周围的区域；
确定检测到的物体距离与车辆相关的基准坐标有多远；以及
通过使车辆转向离开检测到的物体而自动地执行转向修正策略，其中转向修正角度取决于检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该转向修正角度：
在物体被确定为处于外部区域中时是第一角度，该外部区域包括最远离基准坐标的区域；
在物体被确定为处于中间区域中时是比第一角度大的第二角度，该中间区域比外部区域更靠近基准坐标；并且
在物体被确定为处于内部区域中时是比第二角度大的第三角度，该内部区域比中间区域更靠近基准坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其中该转向修正角度根据检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远而动态地变化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中自动地执行转向修正策略包括：在物料搬运车辆响应于接收到由对应无线发射器发出的以无线方式发射的行驶请求而行驶时，自动地执行转向修正策略。
5.根据权利要求1所述的方法，其中接收来自至少一个感测装置的传感器数据包括接收来自扫描激光器装置的传感器数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其中基准坐标是车辆的中心轴线。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述环境由以下部分限定：
前边缘，该前边缘从车辆向前方移位预定距离；
后边缘，该后边缘定位在与车辆相关联的预定位置处；
左边缘，该左边缘从车辆的中心轴线移位预定距离；以及
右边缘，该右边缘从车辆的中心轴线移位预定距离。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述环境限定了多个动作区域，这些动作区域使得控制器实施用于每个动作区域的不同转向策略，从而根据被跟踪物体所进入的动作区域，控制器自动地实施与该进入的动作区域对应的转向策略。
9.根据权利要求1所述的方法，其中实施为实现转向修正角度的转向角度变化率取决于检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远。
10.一种物料搬运车辆自动地执行转向修正策略的方法，其包括：
通过物料搬运车辆上的控制器接收来自至少一个感测装置的传感器数据；
基于接收到的传感器数据，检测到物体位于由控制器监测的环境中，该环境包括车辆周围的区域；
确定检测到的物体距离车辆有多远；以及
通过使车辆转向离开检测到的物体而自动地执行转向修正策略，其中转向修正角度取决于检测到的物体被确定为距离车辆有多远。
11.根据权利要求10所述的方法，其中该转向修正角度：
在物体被确定为处于外部区域中时是第一角度，该外部区域包括最远离车辆的区域；
在物体被确定为处于中间区域中时是比第一角度大的第二角度，该中间区域比外部区域更靠近车辆；并且
在物体被确定为处于内部区域中时是比第二角度大的第三角度，该内部区域比中间区域更靠近车辆。
12.根据权利要求10所述的方法，其中该转向修正角度根据检测到的物体被确定为距离车辆有多远而动态地变化。
13.根据权利要求10所述的方法，其中自动地执行转向修正策略包括：在物料搬运车辆响应于接收到由对应无线发射器发出的以无线方式发射的行驶请求而行驶时，自动地执行转向修正策略。
14.根据权利要求10所述的方法，其中接收来自至少一个感测装置的传感器数据包括接收来自扫描激光器装置的传感器数据。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述环境由以下部分限定：
前边缘，该前边缘从车辆向前方移位预定距离；
后边缘，该后边缘定位在与车辆相关联的预定位置处；
左边缘，该左边缘从车辆的中心轴线移位预定距离；以及
右边缘，该右边缘从车辆的中心轴线移位预定距离。
16.根据权利要求10所述的方法，其中所述环境限定了多个动作区域，这些动作区域使得控制器实施用于每个动作区域的不同转向策略，从而根据被跟踪物体所进入的动作区域，控制器自动地实施与该进入的动作区域对应的转向策略。
17.根据权利要求10所述的方法，其中实施为实现转向修正角度的转向角度变化率取决于检测到的物体被确定为距离车辆有多远。
18.一种物料搬运车辆自动地执行转向修正策略的方法，其包括：
通过物料搬运车辆上的控制器接收来自至少一个感测装置的传感器数据；
基于接收到的传感器数据，检测到物体位于由控制器监测的环境中，该环境包括车辆周围的区域；
确定检测到的物体距离与车辆相关的基准坐标有多远；以及
通过使车辆转向离开检测到的物体而自动地执行转向修正策略，其中实施为实现期望转向修正角度的转向角度变化率取决于检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远。
19.根据权利要求18所述的方法，其中实施为实现期望转向修正角度的转向角度变化率：
在物体被确定为处于外部区域中时是第一量，该外部区域包括最远离基准坐标的区域；
在物体被确定为处于中间区域中时是比第一量大的第二量，该中间区域比外部区域更靠近基准坐标；并且
在物体被确定为处于内部区域中时是比第二量大的第三量，该内部区域比中间区域更靠近基准坐标。
20.根据权利要求18所述的方法，其中实施为实现期望转向修正角度的转向角度变化率根据检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远而动态地变化。
21.根据权利要求18所述的方法，其中自动地执行转向修正策略包括：在物料搬运车辆响应于接收到由对应无线发射器发出的以无线方式发射的行驶请求而行驶时，自动地执行转向修正策略。
22.根据权利要求18所述的方法，其中接收来自至少一个感测装置的传感器数据包括接收来自扫描激光器装置的传感器数据。
23.根据权利要求18所述的方法，其中基准坐标是车辆的中心轴线。
24.根据权利要求18所述的方法，其中所述环境由以下部分限定：
前边缘，该前边缘从车辆向前方移位预定距离；
后边缘，该后边缘定位在与车辆相关联的预定位置处；
左边缘，该左边缘从车辆的中心轴线移位预定距离；以及
右边缘，该右边缘从车辆的中心轴线移位预定距离。
25.根据权利要求18所述的方法，其中所述环境限定了多个动作区域，这些动作区域使得控制器实施用于每个动作区域的不同转向策略，从而根据被跟踪物体所进入的动作区域，控制器自动地实施与该进入的动作区域对应的转向策略。
26.根据权利要求18所述的方法，其中：
该期望的转向修正角度取决于检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远；
实施为实现期望转向修正角度的转向角度变化率根据检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远而动态地变化；并且
该期望的转向修正角度根据检测到的物体被确定为距离基准坐标有多远而动态地变化。
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