CN104656640A - 用于遥控物料搬运车辆的装置 - Google Patents

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V·W·谢夫林
R·M·斯诺德格拉斯
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Abstract

本发明提供一种用于遥控物料搬运车辆的装置。一种能够将行驶请求信号无线地发送到物料搬运车辆的手指安装式遥控设备(170)。所述手指安装式遥控设备包括：刚性安装结构，其适于安装在操作者手的至少一根手指上方；安装带，其与所述刚性安装结构连接，用于将所述刚性安装结构固定到所述至少一根手指上；无线发送器/电源组单元，其与所述刚性安装结构连接；和控制结构，其与所述安装结构连接并包括开关(184b)，所述开关适于用操作者的拇指起动，以使所述无线发送器/电源组单元产生对物料搬运车辆的行驶请求信号。

Description

用于遥控物料搬运车辆的装置
本申请是申请号为200980160172.2、发明名称为“用于遥控物料搬运车辆的装置”、国际申请日为2009年12月30日的专利申请的分案申请，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明总体涉及物料搬运车辆，更具体地涉及用于遥控物料搬运车辆的装置。
背景技术
低位拣货车通常用于拣选仓库和配送中心中的库存货。这样的拣货车通常包括货物承载叉和动力单元，所述动力单元具有操作者在其上可在控制车的同时行走和乘坐的平台。动力单元还具有转向轮和对应的牵引和转向控制机构，比如，与转向轮连接的可移动转向臂。与转向臂附连的控制手柄通常包括用于驱动车和操作其货物搬运特征期望要的操作控制。
在典型的库存货拣选作业中，操作者从定位在沿着仓库或配送中心的多个通道设置的储存区中的可供销售库存物品给订单供应订货。就这一点而言，操作者将低位拣货车开到将拣选物品的第一位置。在拣选过程中，操作者通常走下车，走到合适的位置，并从订购的库存物品的相关联的储存区取回这些库存物品。操作者然后将拣选的库存货放置在由拣货车的叉承载的托盘、收集保持架或其它支承结构上。当完成拣选过程时，操作者将拣货车向前开到将拣选物品的下一个位置。重复以上过程，直到订单上的所有库存物品都被拣选为止。
操作者对于每个订单重复拣选过程几百次是寻常的。而且，操作者每个工班可能需要拣选许多订单。就这点而论，操作者可能需要花费相当大的时间量来重新定位和重新定位捡货车，这缩短了操作者对于拣选库存货可利用的时间。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种物料搬运车辆，其包括：动力单元；货物搬运组件，其与动力单元连接；至少一个障碍检测器，其安装到动力单元上，以检测沿着动力单元的行驶路径定位的物体；货物传感器，其用来产生指示货物搬运组件上货物的重量的重量信号。所述检测器在检测到物体时产生与检测到的物体和动力单元之间的距离对应的距离信号。所述控制器接收距离信号和重量信号，并基于距离信号和重量信号产生对应的停车信号或最大允许速度信号。方便的是，所述货物搬运组件安装在动力单元的后面，并且所述至少一个障碍检测器定位在车辆上，以便检测车辆正面的物体或障碍。一个或多个障碍检测器也可被布置为检测车辆正面或侧面的物体。所述障碍传感器可适于检测相对于车辆或检测器的预定检测区(面积或体积)内的物体。所述检测区可与车辆或检测器间隔开，以使得在车辆或检测器与检测区的近边缘之间存在在其内物体或障碍不可检测到的区域(或者“死区”)。所述一个或多个障碍检测器可被布置为限定多于一个检测区，诸如两个、三个、四个或更多个检测区。检测区可以是排他的，或者可以重叠。在检测到障碍的区中，可确定控制器的响应，因此，作为结果而发生的车辆移动。
对于给定的第一货物重量，如果感测到的物体定位在第一检测区内的某一距离处，则控制器可产生实现停车的停止信号。
其中，对于所述给定的第一货物重量，如果感测到的物体定位在离动力单元比第一检测区远的第二检测区内的某一距离处，则对应于第一货物重量和在第二检测区中检测到的物体，限定第一个允许最大车速。
其中，对于所述给定的第一货物重量，如果感测到的物体定位在离动力单元比第一检测区和第二检测区远的第三检测区内的某一距离处，则对应于第一货物重量和在第三检测区中检测到的物体，限定比第一个允许最大车速大的第二个允许最大车速。
所述至少一个障碍传感器可包括至少一个第一障碍检测器和至少一个第二障碍检测器，所述至少一个第一障碍检测器安装在动力单元上的第一位置处，以检测沿着所述动力单元的超过所述第一检测器死区的行驶路径定位的物体，所述至少一个第二障碍检测器安装在所述动力单元上的与所述动力单元第一位置间隔开的第二位置处，并能够检测所述第一障碍检测器的所述死区中的物体。
因此，根据本发明的第二方面，提供一种物料搬运车辆，其包括：动力单元；货物搬运组件，其与动力单元连接；至少一个第一障碍检测器，其安装在动力单元上的第一位置处，以检测沿着动力单元的超过第一检测器死区或者在第一检测器死区外部的行驶路径定位的物体；和至少一个第二障碍检测器，其安装在动力单元上的与动力单元第一位置间隔开的第二位置处，并能够检测第一障碍检测器的死区中的物体。
所述至少一个第一障碍检测器可定位在动力单元的正面部分，诸如物料搬运车辆或动力单元的正面边缘。所述至少一个第二障碍检测器可与第一障碍检测器间隔开。合适地，所述至少一个第二障碍检测器安装在朝向货物搬运组件的方向上，即，在车辆上相对于所述至少一个第一障碍检测器向后面的方向上。所述至少一个第一障碍传感器和所述至少一个第二障碍传感器的轴向间隔(向后面)可以近似为与所述至少一个第一障碍传感器的死区的长度对应的距离。合适地，所述至少一个第二障碍检测器的检测区与所述至少一个第一障碍传感器的死区重叠。
根据本发明的第三方面，提供一种能够将行驶请求信号无线地发送到物料搬运车辆的手指安装式遥控设备，其包括：安装结构，其适于安装在操作者手的至少一根手指上方；安装带，其与所述安装结构连接，用于将所述安装结构固定到所述至少一根手指上；无线发送器/电源组单元，其与所述安装结构连接；和控制结构，其与所述安装结构连接，以及包括开关，所述开关适于用操作者的拇指起动，以使无线发送器/电源组单元产生对物料搬运车辆的行驶请求信号。
优选地，所述安装带与操作者的手的至少一根手指接触。
合适地，所述安装结构可以是刚性的。所述刚性安装结构可由刚性聚合物材料形成。
优选地，基本上所述遥控设备整个安装和安置在操作者的手的至少一根手指的正上方。例如，在使用时，无线发送器/电源组单元的大约60％或更多可安置在操作者的手的至少一根手指的正上方。
根据本发明的第四方面，提供一种物料搬运车辆，其包括：动力单元；货物搬运组件，其与所述动力单元连接；至少一个第一障碍检测器，其安装在所述动力单元上的第一位置处，以检测沿着所述动力单元的超过所述第一检测器死区的行驶路径定位的物体；和至少一个第二障碍检测器，其安装在所述动力单元的第二位置处。所述至少一个第二障碍检测器可与所述动力单元第一位置间隔开，以使得它能够检测所述第一障碍检测器的所述死区中的物体。根据检测区的期望数量和方向，可存在一个或多个第一障碍检测器，诸如2个、3个、4个或5个第一障碍检测器；并且可存在一个或多个第二障碍检测器，诸如2个、3个、4个或5个第二障碍检测器。
在第五方面，提供一种物料搬运车辆，其包括：动力单元；货物搬运组件，其与所述动力单元连接；和至少一个障碍检测器，其安装到所述动力单元上，以检测沿着所述动力单元的行驶路径定位的物体；和控制器。所述检测器在检测到物体时产生与检测到的物体和所述动力单元之间的距离对应的距离信号，并将距离信号发送到控制器。当从检测器接收到所述信号时，控制器基于所述距离信号产生对应的停车信号或最大允许速度信号，以便控制车辆的移动。
在本发明的第六方面，提供一种操作本发明的物料搬运车辆的方法。因此，所述物料搬运车辆可包括动力单元、与所述动力单元连接的货物搬运组件和用于至少控制车辆的速度参数的控制器。所述方法包括：提供安装到所述动力单元上的至少一个障碍检测器，所述至少一个障碍检测器适于检测沿着所述动力单元的行驶路径定位的物体，并在检测到物体时产生与检测到的物体和所述动力单元之间的距离对应的距离信号；提供货物传感器，其用来产生指示所述货物搬运组件上货物的重量的重量信号。控制器适于从所述至少一个障碍检测器接收距离信号和从所述货物传感器接收重量信号，并基于所述距离信号和所述重量信号在所述车辆上执行对应的车辆控制功能。合适地，所述对应的车辆控制功能为停车信号或最大允许速度信号。所述方法还可包括提供本发明的遥控设备。
应该意识到，在本文中别处描述的物料搬运车辆的任何一个或多个特征可合并到本发明的任何方面和实施例中。将意识到，与本发明的特定方面或实施例相关地(诸如与本发明的车辆相关地)描述的任何特征可合并到本发明的任何其它方面或实施例中，比如，与本发明的方法相关的方面或实施例中。
附图说明
图1是根据本发明的各个方面的能够遥控的物料搬运车辆的图示；
图2是根据本发明的各个方面的能够遥控的物料搬运车辆的几个部件的示意图；
图3是示出根据本发明的各个方面的物料搬运车辆的检测区的示意图；
图4是示出根据本发明的各个方面的用于检测物体的示例性方法的示意图；
图5是示出根据本发明的另外的方面的物料搬运车辆的多个检测区的示意图；
图6和图8示出具有第一间隔障碍检测器和第二间隔障碍检测器的物料搬运车辆；
图7是示出具有仅定位在车辆正面的障碍检测器的物料搬运车辆的示意图；
图9A和图9B是示出安装到操作者手指上的手指安装式遥控设备的视图；
图9C和图9D是示出包括图9A和图9B的手指安装式遥控设备中可用的示例性部件的通讯设备的视图；
图10A、图10C、图10D和图10E示出图9A和图9B的手指安装式遥控设备的各个视图；
图10B是图9A和图9B的手指安装式遥控设备的分解图；
图10F是图9A和图9B的手指安装式遥控设备的截面图；
图11示出示例性查找表数据；
图12是根据本发明的各个方面的执行转向修正的方法的流程图；和
图13是根据本发明的各个方面的在远程无线操作下沿着狭窄仓库通道行驶的、自动执行转向修正策略的物料搬运车辆的示意图。
具体实施方式
在示出的实施例的以下详细描述中，参照形成该描述的一部分的附图，并且在附图中作为举例说明而不是限制性显示了可实施本发明的特定实施例。应该理解，可利用其它实施例，并且在不脱离本发明的各个实施例的精神和范围的情况下，可进行改变。具体地讲，除非另有说明，参照特定图描述的特征不应该被认为是仅限于该特定实施例，而是如技术人员将显而易见的那样，可合并到与其它特定实施例相关地描述的特征中或者与这些特征交换。
低位拣货车：
现在参照附图，特别是图1，被示为低位拣货车10的物料搬运车辆通常包括从动力单元14延伸的货物搬运组件12。货物搬运组件12包括一对叉16，每个叉16具有货物支承轮组件18。除了示出的叉16的布置之外或者代替示出的叉16的布置，货物搬运组件12可包括其它货物搬运特征，诸如挡货架、剪式升降叉、外伸架或者分离的高度可调叉。更进一步，货物搬运组件12可包括由叉16承载的或者以其它方式被提供用于搬运由车10支承和承载的货物的货物搬运特征，诸如桅杆、货物平台、收集保持架或其它支承结构。
示出的动力单元14包括跨步(step-through)操作者的工位，该工位将动力单元14的第一端截面(与叉16相对置)与第二端截面(接近叉16)分开。跨步操作者的工位提供操作者在其上可站着驾驶车10的平台。该平台还提供操作者可从其操作车10的货物搬运特征的位置。存在传感器58可设置在比如操作者的工位的平台底板上、上方或下方。更进一步，存在传感器58可以以其它方式设置在操作者的工位周围，以检测操作者在车10上的存在。在图1的示例性车中，存在传感器58用虚线显示，这些虚线指示它们被定位在平台底板下面。在这种布置下，存在传感器58可包括货物传感器、开关等。作为可替换方案，诸如通过使用超声、电容性或其它合适的感测技术，可在平台56上方实施存在传感器58。
天线66从动力单元14垂直延伸，并被提供用于从对应的遥控设备70接收控制信号。遥控设备70可包括由操作者穿戴或者以其它方式维持的发送器。作为示例，遥控设备70可由操作者手动操作，比如，通过按下按钮或其它控制件，以使设备70至少将指定行驶请求的第一类型信号无线地发送到车辆，如此请求车辆行驶预定量。参见图1，遥控设备70可包括手套状结构70，诸如在以下美国专利申请中公开的结构：于2006年9月14日提交的、标题为“SYSTEMSAND METHODS OF REMOTELY CONTROLLING A MATERIALSHANDLING VEHICLE”的美国临时专利申请序号60/825,688；标题为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELY CONTROLLINGA MATERIALS HANDING VEHICLE”的美国专利申请序号11/855,310；标题为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE”的美国专利申请序号11/855,324，本文通过引用而并入上述每个美国专利申请的全部公开内容。
遥控设备可以可替选地包括如图9A、图9B和图10A-图10F所示的手指安装式遥控设备170。如图10F所示，在示出的实施例中，手指安装式遥控设备170包括聚合物刚性底座172、聚合物刚性上壳体174和可枢转碰锁173，可枢转碰锁173通过大致笔直的弹簧杆273与底座172连接，以便被弹簧偏压到起始/锁定位置。碰锁173可大致直线地/横向地在图10F中的箭头A所指示的方向上克服弹簧杆273的偏压而移动到释放位置。底座172和上壳体174通过螺丝钉273A连接在一起，并限定停靠区域(docking area)175，停靠区域175用于可移除地容纳无线发送器/电源组单元176。底座172和上壳体174可以可替选地使用任何合适的方式、诸如通过粘接剂或者超声焊接操作而连接在一起。
本发明的无线发送器/电源组单元176可包括以下陈述的部件或特征中任何一项(也参见图9C和图9D)，这些部件或特征参照标题为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE”的美国专利申请序号11/855,324的通讯设备进行了更详细描述，本文通过引用而并入该美国专利申请的公开内容。例如，可穿戴式无线遥控设备170可包括无线发送器和行驶控制件，比如与无线发送器可通讯地连接的按钮或开关。行驶控制件的起动使无线发送器发送第一类型信号，第一类型信号可以例如请求车在第一方向上前进。根据特定实现，无线遥控设备170还可包括：电源组，诸如电池，用于给遥控设备电子器件提供动力；控制区域，在该控制区域，行驶控制件定位在操作者上，比如在操作者的手指上或周围；发送器与控制区域之间的通讯链路，在这里，当控制区域被操作者穿戴时，发送器与控制区域在物理上间隔开。
参照图9C和图9D，根据本发明实施例的通讯设备264包括电路板的第一界面上的部件(图9C中所示)和对应的第二界面上的部件(图9D中所示)的示例性布置。通讯设备264包括载体270，比如在其第一面上包括以下部件的双面印刷电路板：调节器电路系统272，其用于调节用于操作通讯设备264的功率；显示指示器274，诸如发光二极管(LED)，其提供关于通讯设备264的操作的视觉反馈；输入部件276，诸如开关；处理器278；和晶体280或者其它合适的处理器计时电路系统(如果特定处理器需要的话)。所述载体还在其第二面上支承：电池282；通讯电路系统284，诸如发送器、接收器、收发器等；和触点286，其在通讯设备264停靠在对应的遥控设备170中时与停靠区域254的连接垫连通。
显示指示器274可用于向操作者提供关于遥控系统的状态的视觉反馈。例如，指示器中的第一个指示器可用作默认状况指示器。另一个指示器274可用于指示如电池图标所表示的低电池电量。可实现指示器的其它使用，并可提供多于或少于两个指示器。遥控设备170还可包括另外的警报元件，诸如提供关于遥控设备和/或相关联的车10的状态的视觉和/或听觉提示的显示屏声音或其它特征。
输入部件276可包括例如两个按钮。按钮中的第一个按钮可对应于喇叭按钮。当喇叭按钮被按下时，对应的消息被发送到车10上的接收器102，以使车喇叭发声。按钮中的第二个按钮可包括紧急断开按钮。按下该按钮使紧急断开命令被发送到车10上的接收器102。响应于接收到紧急断开命令，车10可停止并断电，因此需要操作者重新发起启动过程，以如本文更详细描述的那样重新启动车。可替选地，按钮中的第二个按钮可包括停止按钮。按下该按钮使车10停止。
通讯电路系统284中的发送器可使用任何合适的专用或标准化的无线发送格式来发送模拟或数字形式的信息。例如，发送可使用现有技术来实现，诸如802.11、802.16、蓝牙、短消息服务(SMS)、幅移键控(ASK)、开关键控(OOK)、无线局域网(WLAN)、码分多址(CDMA)、调幅(AM)、调频(FM)、通用移动电信系统(UMTS)、诸如全球移动通讯系统(GSM)的蜂窝电话技术等。在实践中，发送器发送消息的方式应该对应于可被车10上的对应接收器识别的格式。而且，遥控设备170的通讯电路系统284还可包含其自己的用于与对应的车10进行双向通讯的接收器。
当通讯设备264正确地停靠在对应的遥控设备170上时，遥控设备170提供使得车操作者能够遥控他们的车辆的方便平台。例如，用户可操作与通讯设备264的处理器278通讯的“执行(Go)”按钮，以下将参照图9A、图9B和图10A-图10F对“执行”按钮进行更详细的描述。如果行驶请求被车接收并被确定为有效命令，则“执行”按钮使处理器278对该行驶请求进行格式化并发送该行驶请求。
如果行驶请求被接收器102正确接收并被确定为有效行驶请求，则可以无线遥控车10行驶规定的时间和/或距离，然后进入如本文更详细描述的受控刹车或惯性滑行。“执行”按钮可以可替选地促进车10的行驶，只要保持起动该按钮即可，或者直到介入事件发生为止，诸如车10到达最大行驶距离、行驶时间，检测到使车停止的环境或操作条件等。通讯设备264还可以可选地包括转向和/或定向控制，以向车10提供如本文更详细描述的调整车的转向角的命令。
更进一步，可以比如在通讯设备264上提供可选的使车停止的“停止”按钮，该按钮对于实现惯性滑行功能的情况是有用的。如果停止命令被接收器102正确接收，则将控制车10进入受控停止。可替选地，可选的附加按钮可对应于惯性滑行命令，如果该命令被车10上的接收器102正确接收，则该命令将使车10依靠惯性滑行到静止。
当遥控设备170上的任何按钮被按下时，处理器278对合适的消息进行格式化，并通过发送器284将所得信号发送到接收器102。就这一点而言，处理器278可将接收器102辨别特定遥控设备170是有效通讯设备、认证操作者、记录用于历史或其它目的的数据所需要的以下内容附加到命令：序列、控制或其它识别信息、时间戳、信道指示或其它数据。
尽管遥控设备170被示为操作者戴在手指上的服装，但是可以可替选地实现其它构造。例如，发送器、电源和/或一个或多个控制中任何一项(诸如“执行”按钮)可被分开或一起穿戴在如特定应用所决定的任何身体部分上，在该部分上它是舒适的、实用的或合意的。
此外，“执行”按钮可以可选地被编程为支持多个命令。例如，遥控设备170可被构造为：如果检测到按钮的单次起动，则发送“停止”命令。而且，如果在预定时间段内检测到按钮的双击或两次起动，则可发送“行驶”命令。
回头参照图9A、图9B和图10A-图10F，在示出的实施例中，发送器天线也容纳在无线发送器/电源组单元176中。
参见图10F，无线发送器/电源组单元176通过碰锁173可松脱地固定在停靠区域175内。接触板178通过被模制于底座172中并型锻在该板上方的螺丝钉或销(未示出)安装到底座172，并包括接触板178的上表面178A上的一个或多个触点(未示出)，这些触点用于与无线发送器/电源组单元176上的对应触点接合。无线发送器/电源组单元176可从停靠区域175被移除，以给其中包含的电源组或电池重新充电。还设想无线发送器/电源组单元176可以是不可移除的，即，与底座172和上壳体174构成整体或者密封在底座172和上壳体174内。在该后一实施例中，无线发送器/电源组单元176包括插座(未示出)，用于容纳用于给电源或电池组充电的AC适配器。
参见图10D和图10E，刚性底座172设有第一狭槽172A，用于容纳固定带190，以下将对固定带190进行论述。参见图10F，刚性底座172还具有手指接合延伸部分172B，其从底座172的下表面172C向下延伸，以便限定第一手指容纳区域200和第二手指容纳区域202的一部分。
手指安装式遥控设备170还包括控制结构180。控制结构180包括具有凹槽282A的背板182和容纳在凹槽282A中的两状态开关183。导体或导线(未示出)从开关183延伸到接触板178的下表面178B，以使得当开关183被起动时开关183所产生的信号如以下将论述的那样通过导体递送到接触板178，并从接触板178递送到发送器/电源组单元176。参见图10B、图10E和图10F，接触板182还包括四个孔182A和限定第一手指容纳区域200的一部分的弯曲下表面182C。
控制结构180还包括按钮和支承板组件184。支承板组件184可由刚性聚合物材料形成，并包括与背板182中的四个孔182A对齐的四个孔184A。通过柔性聚合物构件限定的“执行”按钮184B与支承板184的周围部分构成整体或者与支承板184的周围部分连接。按钮184B覆盖开关183。支承板组件184的下部分185设有用于容纳固定带190的第二狭槽185A。参见图10E和图10F，支承板下部分185的弯曲下表面185B限定第一手指容纳区域200的一部分。具有开口186A的外盖板186装在按钮和支承板组件184上方。四个螺丝钉186B延伸通过背板182中的孔182A和支承板184中的孔184A，并容纳在外盖板186中的螺纹开口(未示出)中。盖板186还包括设有孔286A的第一和第二横向延伸耳部286，以上指出的螺栓273A中的两个穿过孔286A。因此，螺栓273将控制结构180连接于底座172和上壳体174。
如图9A和图9B所示，遥控设备170适于装在操作者的食指F1和中指FM上方，其中，食指容纳在第一手指容纳区域200中，和中指容纳在第二手指容纳区域202中。可创建控制设备170的右手型式和左手型式这二者。
手指安装式遥控设备170是紧凑的。从图9A和图9B显然可见，基本上遥控设备170整个安装和定位在操作者的食指F1和中指FM的正上方。因此，参见图9，无线发送器/电源组176的大约60％或更多定位在操作者的手指F的正上方，而剩余的小部分在从手指F的根部FB延伸的手部分HP上方延伸。
控制设备170通过固定带190可松脱地固定在操作者的食指和中指上。固定带190的第一端190A穿过刚性底座172中的第一狭槽172A和支承板184的下部185中的第二狭槽185A。参见图10E，带190的第二端190B增大，以便不通过第一狭槽172A。参见图9，带190的大致从带第二端190B延伸到第二狭槽185A的第一部分190C跨越操作者的整个食指和中指地延伸。带190的大致从第二狭槽185A延伸到带第一端190A的第二部分190D折回到带第一部分190C上，并例如通过钩环扣(即，Velcro(商标)等紧固结构)可松脱地附连到带第一部分190C。指出，可使用其它类型的安装带190，例如可伸展/柔性带、刚性或柔性环等。
设想手指安装式遥控设备170可被操作者带在手套上。在示出的实施例中，由于刚性底座172、上壳体174和外盖板186优选地由耐用的刚性聚合物材料(诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯或尼龙)形成，所以手指安装式遥控设备170是耐用的且长效的。刚性底座172、上壳体174和外盖板186限定耐用的、大体上非柔性的刚性安装结构270。
操作者可容易地通过他的拇指手动起动执行按钮184B，从而起动开关183，以使无线发送器/电源组单元176至少将指定行驶请求或命令的第一类型信号无线地发送到车辆。设想，行驶请求可导致车辆10行驶预定距离或预定时间量。还设想，执行按钮184B的简短起动可导致车辆10行驶预定距离或预定时间量，而执行按钮184B的延长起动可导致车辆10的连续移动，直到执行按钮184B被松开为止。
指出，本文所述的手指安装式遥控设备170是示例性构造，在不脱离本发明的精神的情况下，可对它进行结构上的修改。例如，手指安装式遥控设备170的一个或多个部件可组合为整体组件，或者部件可用实现类似/相同目的的替选部件替代。作为几个示例，支承板组件184和外盖板186可组合为整体件，该整体件可通过不同于螺丝钉186B的结构与背板182连接。
车10还包括一个或多个障碍传感器76，这些障碍传感器76设置在车辆周围，比如，朝向动力单元14的第一端截面和/或动力单元14的侧面。障碍传感器76包括车辆上的至少一个非接触式障碍传感器，并且尤其是当车辆如本文将更详细描述的那样在遥控下响应于行驶请求行驶时，障碍传感器可被操作为限定至少一个检测区，每个检测区限定至少部分在车辆的向前行驶方向(即，货物搬运组件12诸如叉16面向后面)的前面(正面)的区域。障碍传感器76可包括任何合适的能够检测物体/障碍在动力单元14的预定义检测区内的存在的接近检测技术，诸如超声传感器、光学识别设备、红外传感器、激光传感器等。
在实践中，车10可用它格式、风格和特征来实现，诸如包括与用于使车转向的舵盘连接的转向舵盘臂的端部控制托盘车。就这一点而言，车10可具有与图1中所示的控制布置类似的或者可替选的控制布置。更进一步，车10、遥控系统和/或其部件可包括任何附加的和/或可替选的特征，诸如在以下专利申请中陈述的特征：于2006年9月14日提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS OFREMOTELY CONTROLLING A MATERIALS HANDLINGVEHICLE”的美国临时专利申请序号60/825,688；于2007年9月14日提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS OFREMOTELY CONTROLLING A MATERIALS HANDLINGVEHICLE”的美国专利申请序号11/855,310；于2007年9月14日提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE”的美国专利申请序号11/855,324；于2008年12月4日提交的、标题为“MULTIPLE ZONE SENSING FOR REMOTELY CONTROLLEDMATERIALS HANDLING VEHICLES”的美国临时专利申请序号61/119,952；于2009年8月18日提交的、标题为“STEERCORRECTION FOR A REMOTELY OPERATED MATERIALSHANDLING VEHICLE”的美国临时专利申请序号61/234,866；和/或于2006年3月28日颁发的、标题为“ELECTRICAL STEERINGASSIST FOR MATERIAL HANDLING VEHICLE”的美国专利No.7,017,689，本文通过引用而并入上述每个美国专利/专利申请的全部公开内容。
用于低位拣货车遥控的控制系统
参照图2，框图100示出用于将遥控命令与车10整合的控制布置。天线66与接收器102连接，用于接收由遥控设备70、170发出的命令。接收器102将接收的控制信号传递到控制器103，控制器103对接收的命令执行合适的响应。所述响应根据正执行的逻辑可包括一个或多个动作或者无动作。积极动作可包括控制、调整或者以其它方式影响车10的一个或多个部件。控制器103还可从其它输入104接收信息，比如，从车10可用于响应于从遥控设备70、170接收的命令确定合适动作的源，诸如存在传感器58、障碍传感器76、开关、货物传感器、编码器和其它设备/特征。传感器58、76等可通过输入104或者通过合适的车网络(诸如控制局域网络(CAN)总线110)与控制器103连接。
在示例性布置中，遥控设备70、170被操作为将表示第一类型信号(诸如行驶命令)的控制信号无线地发送到车10上的接收器102。行驶命令在本文中也称之为“行驶信号”、“行驶请求”或“执行信号”。行驶请求用于对车10发起行驶预定量的请求，比如，使车10在第一方向上前进或者缓慢行进有限行驶距离。所述第一方向可以例如根据车10在动力单元14第一(即，货物搬运组件12比如叉16到背部)方向上的移动来定义。然而，可以可替选地定义其它行驶方向，因此，可适当地将障碍传感器定位在车辆上。而且，车10可被控制为在大致笔直的方向上或者沿着先前确定的运动方向行驶。对应地，有限行驶距离可根据合适的行驶距离、行驶时间或其它度量来指定。
因此，由接收器102接收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行驶信号并且当前车辆状况是合适的(以下更详细地说明)，则控制器103将信号发送到特定车10的合适控制构造，以使车10前进和然后停止。如本文将更详细描述的那样，使车10停止可以例如通过以下方式实现：要么使得车10可依靠惯性滑行到停止，要么通过应用刹车来使车停止。
作为示例，控制器103可与牵引控制系统可通讯地连接，所述牵引控制系统被示为车10的牵引电机控制器106。牵引电机控制器106与牵引电机107连接，牵引电机107驱动车10的至少一个转向轮108。控制器103可与牵引电机控制器106通讯，以便响应于从遥控设备70、170接收到行驶请求来加速、减速、调节和/或以其它方式限制车10的速度。控制器103还可与转向控制器112可通讯地连接，转向控制器112与转向电机114连接，转向电机114使车10的至少一个转向轮108转向。就这一点而言，控制器103可响应于从遥控设备70、170接收到行驶请求来控制车行驶预期路径或者保持预期运动方向。
作为又一个说明性示例，控制器103可与刹车控制器116可通讯地连接，刹车控制器116响应于从遥控设备70、170接收到行驶请求来控制车刹车117以减速、停止或者以其它方式控制车的速度。更进一步，控制器103可与其它车辆特征(诸如与车10相关联的主接触器118和/或其它输出119)可通讯地连接，在适用情况下，这些车辆特征响应于执行远程行驶功能来执行期望动作。
根据本发明的各个方面，控制器103可与接收器102和牵引控制器106通讯，以在遥控下响应于从相关联的遥控设备70、170接收到行驶命令来操作车辆。而且，控制器103可被构造为：如果车辆例如在遥控下响应于行驶请求正在行驶并且在检测区中的第一检测区中检测到障碍，则执行第一动作。控制器103可被进一步构造为：如果车辆正在行驶(比如，在遥控下响应于行驶请求行驶)并且在检测区中的第二检测区中检测到障碍，则执行不同于第一动作的第二动作。就这一点而言，当控制器103从遥控设备70、170接收到行驶信号时，控制器103可考虑任何数量的因素来确定是否应该遵照该行驶信号和应该采取什么动作(如果有的话)。特定车辆特征、一个或多个车辆特征的状态/状况、车辆环境等，可影响控制器103对来自遥控设备70、170的行驶请求作出响应的方式。
控制器103还可根据比如与环境和/或操作因素相关的车辆状况来拒绝应答行驶信号。例如，控制器103可基于从传感器58、76中的一个或多个获得的信息来忽视其它有效行驶请求。例如，根据本发明的各个方面，控制器103在确定是否对来自遥控设备70、170的行驶命令作出响应时可以可选地考虑诸如操作者是否在车10上的因素。例如，如以上所指出的那样，车10可包括用于检测操作者是否在车辆上的至少一个存在传感器58。就这一点而言，控制器103可被进一步构造为当存在传感器58指定没有操作者在车辆上时对遥控操作车辆的行驶请求作出响应。
控制器103还可以或者可以可替选地实现任何其它数量的、响应于接收到的信号进行解释和采取动作的合理条件。在以下专利申请中对其它示例性因素进行了更详细的陈述：于2006年9月14提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE”的美国临时专利申请序号60/825,688；于2007年9月14日提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELY CONTROLLING AMATERIALS HANDLING VEHICLE”的美国专利申请序号11/855,310；于2007年9月14提交的、标题为“SYSTEMS ANDMETHODS OF REMOTELY CONTROLLING A MATERIALSHANDLING VEHICLE”的美国专利申请序号11/855,324；于2008年12月4日提交的、标题为“MULTIPLE ZONE SENSING FORREMOTELY CONTROLLED MATERIALS HANDLINGVEHICLES”的美国临时专利申请序号61/119,952；和于2009年8月18日提交的、标题为“STEER CORRECTION FOR AREMOTELY OPERATED MATERIALS HANDLING VEHICLE”的美国临时专利申请序号61/234,866，本文已经通过引用而并入上述每个美国专利申请的公开内容。
当对行驶请求进行应答时，控制器103比如直接地、间接地、通过CAN总线110等，与牵引电机控制器106交互，以使车10前进。根据特定实现，控制器103可与牵引电机控制器106交互，以使车10前进预定距离。可替选地，控制器103可与牵引电机控制器106交互，以响应于遥控设备70上的行驶控制的检测和保持起动使车10前进一定时间段。还可替选地，车10可被构造为只要接收到行驶控制信号，就缓慢行进。仍还可替选地，控制器103可被构造为：无论遥控设备70、170上的对应控制的检测和保持起动如何，都基于预定事件，诸如超过预定时间段或行驶距离，使车10的行驶“超时”和停止。
遥控设备70、170还可被操作为发送指定车10应该刹车和/或以其它方式停下来的第二类型信号，诸如“停止信号”。第二类型信号也可以是隐含的，比如，执行“行驶”命令之后，比如，在车10已在遥控下响应于行驶命令行驶预定距离、行驶预定时间等之后。如果控制器103确定信号是停止信号，则控制器103将使车10静止的信号发送到牵引控制器106、刹车控制器116和/或其它车部件。作为停止信号的可替换形式，第二类型信号可包括“惯性滑行信号”或者“受控减速信号”，所述“惯性滑行信号”指定车10应该依靠惯性滑行，最终慢慢静下来。
使车10完全静止所花费的时间可根据例如预期应用、环境状况、特定车10的性能、车10上的货物和其它类似因素而改变。例如，在完成合适的缓慢行进移动之后，可以可取的是使车10在变为静止之前可“依靠惯性滑行”某个距离，以使得车10慢慢停下来。这可通过利用再生制动使车10慢慢停下来来实现。可替选地，刹车操作可在预定延迟时间之后应用，以使得在启动停止操作之后车10可另外行驶预定范围。比如，如果在车10的行驶路径中检测到物体或者如果在成功缓慢行进操作之后期望立即停止，则可以可取的是使车10相对快地停止。例如，控制器可将预定转矩施加于制动操作。在这样的状况下，控制器103可指示刹车控制器116应用刹车117来使车10停止。
物料搬运车辆的检测区：
参照图3，根据本发明的各个方面，一个或多个障碍传感器76被构造为共同使得能够检测多个“检测区”内的物体/障碍。就这一点而言，控制器103可被构造为如本文更详细陈述的那样，响应于检测区中的一个或多个中的障碍的检测来改变车10的一个或多个操作参数。当操作者乘坐/驾驶车辆时，可实现利用检测区的车辆控制。利用检测区的车辆控制还可与如本文陈述的并更充分描述的补充遥控整合。当操作者乘坐车辆时，操作者可具有如以下所述的选项，即，当检测器检测到物体时，禁用检测区中的一个或多个和/或控制器响应中的一个或多个。
虽然为了本文清晰论述的目的显示了六个障碍传感器76，但是可利用任何数量的障碍传感器76。障碍传感器76的数量将可根据用于实现传感器的技术、检测区的大小和/或范围、检测区的数量和/或其它因素而改变。
在示出的示例中，第一检测区78A被定位为接近车10的动力单元14。第二检测区78B被限定为与第一检测区78A相邻，并表现为大体上圈住第一检测区78A。第三区域也在概念上被限定为第一检测区78A和第二检测区78B外部的全部区域。虽然第二检测区78B被示为基本上圈住第一检测区78A，但是可实现限定第一检测区78A和第二检测区78B的任何其它实用布置。例如，检测区78A、78B的全部部分或某些部分可交叉、重叠或者互斥。而且，检测区78A、78B的具体形状可改变。更进一步，可限定任何数量的检测区，在本文中对其进一步的示例进行更详细的描述。
更进一步，检测区不必围绕整个车10。相反，检测区的形状可取决于如本文更详细陈述的特定实现。例如，如果在操作者没有乘坐在车10上的情况下车10在远程行驶控制下在动力单元第一(叉在后面)方位上行驶的同时将检测区78A、78B用于速度控制，则检测区78A、78B可被定向在车10的行驶方向的前面。然而，检测区还可覆盖其它区域，比如，与车10的侧面相邻。
根据本发明的各个方面，第一检测区78A还可指定“停止区”。对应地，第二检测区78B还可指定“第一速度区”。在这种布置下，如果在第一检测区78A内检测到物体(比如，某种形式的障碍)并且物料搬运车辆10例如在遥控下响应于行驶请求正在行驶，则控制器103可被构造为执行诸如“停止动作”的动作来使车10停止。就这一点而言，一旦障碍被清除，车10就可继续行驶，或者可能需要来自遥控设备70、170的第二个随后的行驶请求来重新启动车10的行驶。
如果在车静止时从遥控设备70、170接收到行驶请求并且在第一检测区78A内检测到物体，则控制器103可拒绝行驶请求，并使车保持静止，直到障碍被清除出停止区为止。
如果在第二检测区78B内检测到物体/障碍，并且物料搬运车辆10例如在遥控下响应于行驶请求正在行驶，则控制器103可被构造为执行不同的动作。例如，诸如在车辆正以比第一预定速度大的速度行驶的情况下，控制器103可执行第一减速动作，以将车辆的速度减小到第一预定速度。
因此，假设车10正在响应于执行来自遥控设备的行驶请求以速度V2行驶，速度V2为根据在障碍传感器76在任何检测区中没有检测到障碍的情况下的一组操作条件而建立的速度。如果车一开始为静止，则车可被加速到速度V2。第二检测区78B(而不是第一检测区78A)内的障碍的检测可以使车10比如通过控制器103改变至少一个操作参数，比如使车10减慢到第一预定速度V1，第一预定速度V1比速度V2慢。也就是说，V1<V2。一旦障碍从第二检测区78B被清除，则车10可恢复其速度V2，或者车10可保持其速度V1直到车停止并且遥控设备70、170发起另一个行驶请求为止。更进一步，如果随后在第一检测区78A内检测到检测物体，则将如本文更充分描述的那样使车10停止。
作为说明性示例，假设车10被构造为：如果车10在操作者不在车上的情况下在遥控下响应于来自对应的遥控设备70的行驶请求行驶，则只要在限定的检测区中没有检测到物体，车10就以每小时大约2.5英里(mph)(每小时4千米(Km/h))的速度行驶。如果在第二检测区78B中检测到障碍，则控制器103可将车10的速度调节为大约1.5mph(2.4Km/h)的速度或者小于每小时2.5英里(mph)(每小时4千米(Km/h))的某个其它速度。如果在第一检测区78A中检测到障碍，则控制器103使车10停止。
以上示例假设车10在遥控下正在行驶。就这一点而言，障碍传感器76可用于调节空着的车10的操作条件。然而，当车10被比如乘坐在车10的平台或其它合适位置上的操作者驾驶时，障碍传感器76和对应的控制器逻辑也可工作。因此，根据本发明的各个方面，无论车是被操作者驾驶还是在遥控下操作，如果在停止区78A内检测到物体，则控制器103都可使车辆停止或者拒绝使车辆移动。对应地，根据特定实现，无论车辆是在遥控下正在操作还是操作者在驾驶车辆的同时正乘坐在车辆上，都可实现第二检测区78B的车辆速度控制能力。
然而，根据本发明的各个方面，当车10正被操作者驾驶时，可能存在期望禁用检测区中的一个或多个的情形。例如，在操作者正在驾驶车10时，无论外部状况如何，都可能期望超控/禁用障碍传感器76/控制器逻辑。作为进一步的示例，在操作者正在驾驶车10时，可能期望超控/禁用障碍传感器76/控制器逻辑，以使得操作者可在狭窄地段中导航车10，比如以便巡览狭窄空间、围绕拐角行驶等，这些动作否则可能激活检测区中的一个或多个。就这点而论，根据本发明的各个方面，利用检测区中的物体检测来帮助在车辆被操作者占用时控制车辆的控制器逻辑的激活可被手动控制、可编程地控制或者以其它方式选择性地控制。
根据本发明的其它方面，当操作者正在车10的旁边行走并通过补充控制件(诸如，比如定位在车10的侧面部分上的缓慢行进开关/按钮)来控制车10的操作时，可能期望禁用检测区中的一个或多个。如本领域技术人员将显而易见的是，这样的缓慢行进开关可用来使车10在向前方向上以预定的优选低的速度移动或缓慢行进。例如，无论外部状况如何，在操作者正起动缓慢行进开关时，都可能期望超控/禁用障碍传感器76/控制器逻辑。作为进一步的示例，在操作者正起动缓慢行进开关时，可能期望超控/禁用障碍传感器76/控制器逻辑，以使得操作者可在狭窄地段中导航车10，比如以便巡览狭窄空间、围绕拐角行驶等，这些动作否则可能激活检测区中的一个或多个。仍作为进一步的示例，当操作者释放缓慢行进开关时，车10可依靠惯性滑行到停止。当释放缓慢行进开关并且车10依靠惯性滑行时，可以比如通过启用障碍传感器76/控制器逻辑中的一个或多个来启用被禁用的检测区中的一个或多个。
参照图4，根据本发明的另外的方面，障碍传感器76中的一个或多个可通过超声技术、激光技术或者能够测量距离和/或确定位置的其它技术来实现。因此，可测量到物体的距离，和/或可进行确定，以便比如通过物体离车10的距离来查明被检测到的物体是否在检测区78A、78B内。作为示例，障碍传感器76可用提供“砰”信号的超声传感器或换能器来实现，所述“砰”信号诸如由压电元件产生的高频信号。超声传感器76然后静止，并监听响应。就这一点而言，飞行时间信息可被确定，并可被用于限定每个区。因此，控制器(比如，控制器103或者与障碍传感器76具体相关联的控制器)可利用查看飞行时间信息以确定物体是否在检测区内的软件。
根据本发明的另外的方面，多个障碍传感器76可一起工作，以获得物体感测。例如，第一超声传感器可发出砰信号。第一超声传感器和一个或多个附加超声传感器然后可监听响应。以这种方式，控制器在识别物体在检测区中的一个或多个内的存在中可使用分集(diversity)。
参照图5，根据本发明的又另外的方面示出多个速度区控制的实现。如所示的那样，提供三个检测区。如果在第一检测区78A内检测到物体(诸如障碍)并且车10正在遥控下移动，则可执行第一动作，比如，可如本文更充分描述的那样使车10停止。如果在第二检测区78B中检测到物体(诸如障碍)并且车10正在遥控下移动，则可执行第二动作，比如可限制、减小车辆速度等。因此，第二检测区78B可进一步指定第一速度区。例如，可将车10的速度减小和/或限制为相对慢的第一速度，比如，大约1.5mph(2.4Km/h)。
如果在第三检测区78C中检测到物体(诸如障碍)并且车10正在遥控下移动，则可执行第三动作，比如可将车10的速度减小或者以其它方式限制为第二速度，比如大约2.5mph(2.4Km/h)。因此，第三检测区可进一步指定第二速度区。如果在第一检测区78A、第二检测区78B和第三检测区78C中没有检测到障碍，则可遥控车辆比如响应于远程行驶请求以比当障碍在第三检测区中时的速度速率大的速率(比如，大约4mph(6.2Km/h))行驶。
如图5进一步所示，可相对于车10用不同的模式限定检测区。此外，在图5中，为了举例说明的目的，示出了第七障碍传感器76。作为举例说明，可使第七障碍传感器76诸如在车10上的保险杠或其它合适位置上大致居中设置。在示例性车10上，第三区78C可在车10的动力单元14前面大致延伸6.5英尺(2米)。
根据本发明的各个方面和实施例，可实现任何数量的任何形状的检测区。例如，根据期望车性能，可在相对于车10的各个坐标处定义许多小区。类似地，可基于期望车性能定义几个大的检测区。作为说明性示例，可在控制器的存储器中建立数据库、方程、函数或其它数据比较方式，诸如查找表。如果在远程行驶控制下操作时的行驶速度是感兴趣的操作参数，则所述表可将行驶速度与根据距离、范围、位置坐标或某个其它度量限定的检测区相关联。如果车10正在遥控下行驶并且障碍传感器检测到物体，则到该检测物体的距离可用作在所述表中查找对应的行驶速度的“关键字”。控制器103可利用从所述表检索的行驶速度来调节车10，比如，以使它减慢等。
每个检测区的面积可根据诸如以下的因素来选择：车在遥控下操作时的期望速度和期望停止距离、车10将运输的预期货物、为了货物稳定性是否需要某个惯性滑行量、车辆反应时间等。而且，可考虑诸如每个期望检测区的范围等因素来确定期望的障碍传感器76的数量。就这一点而言，比如基于操作者经验、车辆货物、货物性质、环境状况等，这样的信息可以是静态的或动态的。
还设想，如果在检测区中检测到物体或人，则控制器103可产生警告信号或警报。
作为说明性示例，在具有多个检测区(比如，三个检测区)的构造中，至少三个，例如多达七个或更多个物体检测器(比如超声传感器和/或激光传感器)可用于提供对应应用期望的覆盖范围。就这一点而言，检测器可以能够在车辆的行驶方向上向前看足够的距离，以使得可作出合适的响应，比如放慢速度。就这一点而言，至少一个传感器可以能够查看沿车10的行驶方向前面的几米。
根据本发明的各个方面，通过在决定车辆完全停下来之前提供在其中车辆放慢速度的一个或多个中间区，多个检测速度区允许在遥控下操作时的相对大的最大向前行驶速度，该最大向前行驶速度防止不必要的提早停车。
根据本发明的另外的方面，利用多个检测区允许得到因在拣选操作期间更好地对齐车10而奖赏对应的操作者的系统。例如，操作者可将车10定位为不与仓库通道对齐。就这点而论，随着车辆向前缓慢行进，第二检测区78B一开始可检测障碍，诸如拣选箱或仓库货架。响应于检测到货架，车辆将放慢速度。如果在第一检测区78A中感测到货架，则即使车10没有缓慢行进其整个程控的缓慢行进距离，车辆也将停下来。类似的不必要的放慢速度或停止也可发生在拥挤和/或杂乱的通道中。
根据本发明的各个方面，车10可基于从障碍传感器76获得的信息来制定速度和制动操作参数。而且，车10响应于检测区而执行的逻辑可根据期望应用而改变或变化。作为几个说明性示例，多区域构造中的每个区的边界可被可编程地(和/或可重新编程地)输入控制器中，比如，闪存编程在控制器中。鉴于限定的区域，一个或多个操作参数可与每个区相关联。建立的操作参数可限定状况(比如，最大允许行驶速度)、动作(比如，刹车、惯性滑行或以其它方式受控停下来)等。所述动作还可以是回避动作。例如，动作可包括调节车10的转向角或运动方向。
根据本发明的另外的实施例，一个或多个障碍传感器(诸如图6和图8中所示的障碍传感器76A、76B)可用于当车辆10在遥控下响应于行驶请求命令或信号正在行驶时感测或检测物料搬运车辆10正面的第一检测区、第二检测区和第三检测区内的物体，并响应于在车辆10的正面感测到/检测到物体来对控制器103产生物体检测和距离信号。控制器103的另外输入104可以是由货物传感器LS(参见图8)产生的重量信号，货物传感器LS感测货物搬运组件12(比如叉106)和组件12或叉16上的任何货物的组合重量。货物传感器LS在图7和图8中示意性地显示在叉16附近，但是可以可替选地合并到用于实现叉16的提升的液压系统中。通过从由重量信号所限定的组合重量减去叉16的重量(已知定值)，控制器103确定叉上的货物的重量。通过把感测到的货物重量和在第一检测区、第二检测区和第三检测区之一中是否已检测到物体用作查找表或合适方程的输入，控制器103产生合适的停车信号或最大允许速度信号。
限定停车信号和最大允许速度信号的值可根据实验确定，并存储在查找表(诸如图11中示出的查找表)中。在示出的实施例中，控制器103确定叉16上的货物的重量和在第一检测区、第二检测区和第三检测区之一中是否已检测到障碍，并通过使用图11中的查找表，实施停止命令或者限定车辆10的最大允许速度，并产生车辆10的对应的最大允许速度信号。
参照图11中的示例性查找表，如果叉16上没有货物并且障碍传感器76A、76B在第一检测区、第二检测区和第三检测区中任何一项中没有检测到物体，则控制器103允许以直到最大速度例如4.5MPH且包括最大速度例如4.5MPH的任何速度操作车辆。如从图11显然可见，如果在第一检测区、第二检测区和第三检测区中任何一项中没有检测到物体，则最大容许速度随着车辆上的货物增加而降低。例如，对于8000磅(大约3630Kg)的货物重量，车辆的最大允许速度为2.5MPH。指出，在一些位置，如果车辆10未被乘坐者占用，则车辆10的最大允许速度可被设置为预定上限，比如3.5MPH。因此，如果车辆未被乘坐者占用，则车辆的最大速度可以比如通过控制器103设置为该最大允许速度。
对于叉16上的任何货物重量，如果在第一检测区中检测到物体，则控制器103产生指定车辆10刹车的“停止信号”。对于任何给定的货物重量，如果在第二检测区或第三检测区中检测到物体，则与没有检测到物体的状态相比，车辆的最大允许速度小。此外，对于任何给定的货物重量，如果在第二检测区中检测到物体，则与当在第三检测区中检测到物体时相比，车辆的最大允许速度小。对于每个货物重量定义第二检测区和第三检测区的最大允许车速，以使得随着车辆继续朝向物体移动，能够以受控方式减小车辆的速度，从而在车到达所述物体所在地点之前，最终可使车辆安全地停止。这些速度根据经验确定，并可基于车辆类型、尺寸及其制动性能而改变。
例如，参见图11，如果车辆上的货物重量等于1500磅(680Kg)并且在第一检测区中感测到物体(该第一区离车辆动力单元14最近)，则控制器103产生停止信号，以实现车辆10的停止。参见图11，如果车辆上的货物重量仍等于1500磅，并且如果感测到的物体位于离动力单元14比第一检测区远的第二检测区内距离车10某一定距离处，则最大允许车速等于2.0MPH。因此，如果当检测到物体时车辆10以大于2.0MPH的速度行驶，则控制器103执行减速，以使得车速减至2.0MPH。如果车辆上的货物重量仍等于1500磅(680Kg)，并且如果感测到的物体位于离动力单元14比第一检测区和第二检测区远的第三检测区内的某一距离处，则最大允许车速等于3.0MPH。因此，如果当检测到物体时车辆10以大于3.0MPH的速度行驶，则控制器103执行减速，以使得车速减至3.0MPH。
障碍传感器可包括超声换能器。已知超声换能器经历通称为换能器“振铃”的现象。本质上，“振铃”是在用于发起发送信号的控制信号停止之后换能器继续振动和发送超声信号的趋势。该“振铃”信号的幅值相当快速地减小，但是在它减至阈值检测水平以下的水平期间，如果信号在参考水平以上，则每个障碍传感器的检测结构形成部分将对这样的“振铃”信号作出响应，因此，当事实上“振铃”信号不是反射或返回信号时，可能指示“振铃”信号是反射或返回信号。避免该问题的常见技术是，在发起发送之后的预选时间段内使由障碍传感器产生的所有返回信号消隐/作废。所述预选时间基于各种因素来确定，但是在该预选时间期间不能感测到有效返回，所述因素包括所使用的换能器的类型。如果障碍传感器定位在车辆10的正面10A的附近(参见图7中的障碍传感器76A)，并且如果使用消隐技术，则这可导致存在于车辆10的正前面的“死”区或“非检测”区DZ，特别是在障碍传感器定位于车辆的正面边缘或与正面边缘邻近的实施例中。因此，如果物体O非常接近于车辆的正面，比如10mm或更小，并且障碍传感器76A定位于车辆的正面(参见图7)，则可能不能检测到物体O。
在图6和图8中示出的实施例中，第一障碍传感器76A和第二障碍传感器76B分别沿着车辆10的纵轴LA彼此间隔(参见图8)。第一障碍传感器76A定位于车辆10的正面10A，能够感测第二检测区和第三检测区以及第一检测区的第一部分中的物体，所述第一检测区的第一部分为在车辆10的正面10A前面的预定距离，比如，在车辆正面10A前面的距离10mm或更大。为了确保位于非检测区DZ(即，第一障碍传感器76A感测不到的区域)中的物体O，参见图8，将第二障碍传感器76B定位在车辆10上第一传感器76A后面(即，在离开车辆正面10A的方向上)间隔一定距离。因此，第二传感器76B用于感测第一检测区的剩余第二部分ZII中的物体，所述剩余第二部分ZII在车辆正面10A的正前面并且与图7中的死区DZ对应。
算法
根据本发明的各个方面，比如通过控制器103来执行转向修正算法。参照图12，转向修正算法包括在152确定是否检测到转向保险杠区警告。152处的转向保险杠信号警告可包括例如用激光传感器2000，诸如由位于德国Waldkirch的Sick AG制造的型号LMS 100或LMS 111的激光传感器，检测第一转向保险杠区132A和/或第二转向保险杠区132B内的物体的存在。参见图13，激光传感器2000可安装到动力单元14上。参见图13，第一转向保险杠区132A也可被指定为左转向保险杠区，第二转向保险杠区132B也可被指定为右转向保险杠区。如果接收到转向保险杠区警告，则在154确定转向保险杠区警告指示物体被检测到是在车10的左边还是右边，比如，检测到的物体是在第一转向保险杠区132A中还是在第二转向保险杠区132B中。例如，激光传感器2000可产生两个输出，第一输出信号指定是否在第一(左)转向保险杠区132A中检测到物体，第二信号指定是否在第二(右)转向保险杠区132B中检测到物体。可替选地，控制器103可接收原始激光传感器数据，并使用预定映射来处理/区分第一转向保险杠区132A和第二转向保险杠区132B。
例如，另外参照图13，激光传感器2000可在车10的正面区域中扫描激光束。就这一点而言，可利用多个激光传感器，或者可扫描一个或多个激光束，比如以光栅扫描车10前面的一个或多个区域。如果物体存在于扫描激光束的区域中，则物体将光束反射回激光传感器2000，激光传感器2000能够产生物体位置数据，如激光传感器领域所知的那样，传感器2000或控制器103可从所述物体位置数据确定感测到的物体的位置。就这一点而言，激光传感器2000可独立地限定和扫描左转向保险杠区和右转向保险杠区，或者控制器103可基于激光齐的光栅扫描推导左转向保险杠区和/或右转向保险杠区。更进一步，可利用交替扫描模式，只要控制器103可确定检测到的障碍是在车10的左边还是右边。
作为几个另外的示例，虽然为了本文论述的目的示出了激光传感器2000，但是可利用其它感测技术，其示例可包括超声传感器、红外传感器等。例如，比如位于车10侧面的超声传感器可限定左转向保险杠区132A和右转向保险杠区132B。车10上所使用的传感器的类型的选择可取决于车10的特定操作状况。
另外，激光传感器2000或者一个或多个附加传感器可用于限定比如用于停止、限速等的其它检测区。激光传感器2000(或者一个或多个附加传感器)可限定如本文详细描述的“停止区”和/或“减驶区”。例如，如本文详细陈述的那样，如果限定了单个停止区并且在该停止区中检测到物体，则控制器103可使车10停止，所述停止区可以在车10的向前行驶方向的正面延伸例如大约1.2米。另外或者可替选地，如果在减驶区中检测到物体，则控制器103可使车103放慢速度。指出，根据本实施例，可以优选地限定停止区，而不限定减驶区。
此外，参见图13，车10可包括一个或多个货物存在传感器53。货物存在传感器53可包括接近或接触技术，比如，接触开关、压力传感器、超声传感器、光学识别设备、红外传感器或者检测适当的货物承载结构55(比如，托盘或其它平台、收集保持架等)的存在的其它合适技术。如果货物存在传感器53中的一个或多个指示货物平台55不在有效指定位置，则控制器103可拒绝执行行驶命令。更进一步，如果货物存在传感器53从有效指定位置检测到货物平台55的变化，则控制器103可与刹车控制器108通讯，以使车10停止。
应该理解，可实现任何数量的检测区，并且所实现的检测区可重叠，或者可限定离散的互斥区。根据所用的传感器和传感器处理技术，控制器103的指定转向保险杠区132A、132B中的物体的输入可以为其它格式。作为更进一步的说明，第一激光转向保险杠区132A和第二激光转向保险杠区132B可通过超声传感器和一个或多个激光传感器两者来限定。例如，激光传感器2000可用作验证超声传感器在左转向保险杠区132A或右转向保险杠区132B中正确地检测到物体的冗余检验，或者反之亦然。作为更进一步的示例，超声传感器可用于检测左转向保险杠区13A或右转向保险杠区132B中的物体，激光传感器2000可用于区分或者以其它方式定位物体，以确定在左转向保险杠区132A或右转向保险杠区132B中是否检测到物体。可以可替选地实现其它布置和构造。
如果转向保险杠区警告指定在左转向保险杠区132A中检测到物体，则在156执行转向修正例行程序，该例行程序包括根据第一组参数计算使车10向右转的转向角修正。作为举例说明，而不是限制，在156执行的右转向修正可包括使车10以某一右方向转向角向右转。就这一点而言，右方向转向角可以是固定的或者可变的。例如，控制器103可命令转向控制器112斜坡上升到某个期望转向角，比如向右8-10度。通过斜坡上升到固定转向角，将不会发生转向轮的角度的突然变化，从而导致更平稳的性能。所述算法累积以转向修正角行驶的距离，该距离可以是合适的转向保险杠输入被使用多久的函数。
根据本发明的各个方面，可以控制转向轮角度的变化来根据累积行驶距离实现例如基本上固定的车角度修正。在执行转向修正策略时累积的行驶距离可基于任何数量的参数来确定。例如，转向修正期间行驶的距离可包括直到检测到的物体不再处在相关联的左保险杠检测区132A中为止由车10所行驶的距离。累积行驶距离可以还/可替选地包括例如直到遇到超时、在保险杠区或检测区中任何一项中检测到另一个物体和/或超过预定的最大转向角等为止的行驶。
当比如通过操纵车10以使得在左转向保险杠检测区132A内没有检测到物体来退出在156处的右转向修正时，在158处执行左转向补偿策略。158处的左转向补偿策略可包括例如执行逆转来将车10的行驶方向调节为合适的运动方向。例如，左转向补偿策略可包括使车10以所选择的或者以其它方式确定的角度转向以下的距离，该距离为以前累积的行驶距离的一定百分比。用于左转向补偿策略的左转向角可以是固定的或者可变的，并且可以与用于在156执行右转向修正的转向角相同或不同。
作为举例说明而不是限制，用于158处的左转向补偿策略的距离可以是在156处执行右转向修正时的累积行驶距离的大约四分之一到一半。类似地，执行左转向补偿策略的左转向角可以是用于在156处执行右转向修正的角度的大约一半。因此，假设右转向角为8度，累积转向修正行驶距离为1米。在本示例中，左转向补偿可以是右转向修正的大约一半，或者-4度，并且左转向补偿将在大约1/4米到1/2米的行驶距离内发生。
可以选择与158处的左转向补偿策略相关联的特定距离和/或角度，例如以便抑制车10离开检测到的障碍沿着其转向修正路线移动时车10的“颠簸”。作为举例说明，如果车10以每行驶一定距离以一个固定角度进行转向修正，则控制器103可以能够确定对应的车角度已经改变多少，因此，调节158处的左转向补偿策略，以朝向原始运动方向或其它合适的运动方向修正回来。因此，车10将避免沿着通道“乒乓响”，而是会合到沿着通道中心的基本上笔直的运动方向，无须车操作者手动地进行沉闷乏味的重新定位。而且，158处的左转向补偿策略可根据用于在156执行右转向修正的特定参数而改变。
对应地，如果转向保险杠区警告指定在右转向保险杠区132B中检测到物体，则在160处执行转向修正例行程序，该例行程序包括根据第二组参数计算使车10向左转的转向角修正。作为举例说明而不是限制，在160处执行的转向左修正可包括使车10以某一左转向角向左转。就这一点而言，可以以与以上在156处描述的方式相似的方式执行160处的左转向修正策略，除了修正在156处是向右，而在160处是向左之外。
类似地，当比如通过操纵车10以使得在右保险杠检测区132B内没有检测到物体来退出160处的左转向修正时，在162处执行右转向补偿策略。162处的右转向补偿策略可包括例如执行逆转，以便以与在158描述的方式相似的方式将车19的行驶方向调节到合适的运动方向，除了158处的转向补偿策略是向左，而162处的转向补偿是向右之外。
在158或162处执行转向补偿策略之后，在164处，车可返回到基本上笔直的运动方向，比如0度，并且所述过程返回到开始等待转向保险杠区132A、132B中任何一项中的另一个物体的检测。
所述算法可被进一步修改为采取各种控制逻辑实现和/或状态机来方便各种预期情况。例如，有可能在执行转向补偿策略的过程中第二物体将移动到转向保险杠区132A或132B中。就这一点而言，车10可反复地尝试围绕第二物体进行转向修正。作为另一个说明性示例，如果在左转向保险杠区132A和右转向保险杠区132B这二者中同时检测到物体，则控制器103可被编程为使车10保持在其当前运动方向(比如，零度转向角)，直到一个或多个转向保险杠区132A、132B被清除或者相关联的检测区使车10停下来为止。
根据本发明的另外的方面，用户和/或服务代表可以能够定制转向角修正算法参数的响应。例如，服务代表可使用编程工具来将用于执行转向修正的定制的变量比如加载在控制器103中。作为可替选方案，车操作者可具有使得操作者可以比如通过电位计、编码器、软件用户接口等将定制的参数输入到控制器中的控制。
图12中示出的算法的输出可包括，例如，可从控制器103连接到车10的适当控制机构的、限定转向修正值的输出。例如，转向修正值可包括比如与左转或右转对应的+/-转向修正值，该修正值与车辆控制模块、转向控制器112(比如，如图2所示)或者其它合适的控制器连接。更进一步，可被编辑比如以便调节操作感觉的附加参数可包括转向修正角、转向修正角缓变率、每个转向保险杠区的保险杠检测区大小/范围、转向修正时的车速等。
参照图13，在说明性示例中，假设车10响应于接收到远程无线行驶请求正在行驶，并且在车10可行驶预定缓慢行进距离之前，车10行驶到下述位置中，在该位置中，货架支腿1720和对应的托盘1740在左转向保险杠区132A的路径中。继续使用图12的示例性算法，车10比如通过控制器103可以通过进入转向修正算法来执行障碍回避策略，以使车向右转。例如，控制器103可计算或者以其它方式查找或检索转向修正角，该转向修正角被传送到转向控制器112，以转动车10的驱动轮。
车10保持转向修正，直到事件发生为止，所述事件诸如脱离物体，比如，当扫描激光或其它实现的传感器技术在左转向保险杠区132中不再检测到物体时。假设车10在固定为8度的转向修正策略期间累积了半米的行驶距离。当检测到左转向保险杠区信号解除时，执逆转补偿，以补偿由转向修正引起的运动方向的改变。作为示例，转向补偿可使车10以4度向左转大约四分之一米累积行驶距离。对于非常狭窄的通道，与相对宽的通道相比，左/右转向保险杠区传感器可提供非常频繁的输入/感测之间的时间很短。
各个转向角修正和对应的逆转补偿可凭经验确定，或者角度、缓变率、累积距离等可被计算、建模或者以其它方式推导。
在说明性布置中，当车10响应于接收到发送器70请求的对应无线发送的行驶请求前进时，所述系统将试图使车10在通道中保持居中。而且，比如如根据离仓库通道中心线的距离测量的颠簸被抑制。更进一步，可能存在下述某些状况，即车10可能仍需要某些操作者介入，以便围绕行驶线路中的某些物体操纵。
为了举例说明和描述的目的，提供了本发明的描述，但是该描述并非意图穷举或者限于所公开形式的本发明。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。
因此已经参照本申请的发明的实施例对本申请的本发明进行了详细描述，将显而易见的是，在不脱离权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可进行修改和变更。

Claims (6)

1.一种能够将行驶请求信号无线地发送到物料搬运设备(10)的手指安装式遥控设备(170)，包括：
安装结构(172，174)，所述安装结构适于安装在操作者的手(HP)的至少两根手指(F，FI，FM)上；
安装带(190)，所述安装带与所述安装结构(172，174)连接，用于将所述安装结构(172，174)固定到所述至少两根手指(F，FI，FM)上；
无线发送器/电源组单元(176)，所述无线发送器/电源组单元与所述安装结构(172，174)连接；和
控制结构(180)，所述控制结构与所述安装结构(172，174)连接并包括开关(183)，所述开关适于用操作者的拇指起动，以便使所述无线发送器/电源组单元(176)产生对物料搬运车辆(10)的行驶请求信号，
其中，所述安装结构(172，174)包括底座(172)，所述底座具有手指接合延伸部(172B)，所述手指接合延伸部从所述底座的下表面(172C)向下延伸以限定第一手指容纳区域(200)和第二手指容纳区域(202)。
2.根据权利要求1所述的控制设备(170)，其中，所述安装带(190)与所述操作者的手(HP)的所述至少两根手指(F，FI，FM)接触。
3.根据权利要求1所述的控制设备(170)，其中，所述操作者的食指适于容纳在所述控制设备的所述第一手指容纳区域中，所述操作者的中指适于容纳在所述控制设备的所述第二手指容纳区域中。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的控制设备(170)，其中，所述安装结构(172，174)由刚性聚合物材料形成。
5.根据权利要求1至3中任何一项所述的控制设备(170)，其中，所述控制设备(170)适于使得在使用时所述无线发送器/电源组单元(176)的大约60％或更多定位在所述操作者的手(HP)的所述至少两根手指(F，FI，FM)的正上方。
6.根据权利要求1至3中任何一项所述的控制设备(170)，其中，所述控制设备(170)适于使得在使用时基本上所述控制设备(170)整个安装并定位在所述操作者的手(HP)的所述至少两根手指(F，FI，FM)的正上方。
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