CN111674800B - 用于自动驾驶系统的智能仓储技术 - Google Patents

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Abstract

本说明书的实施例涉及一种仓储系统。在一个实施例中，该仓储系统包括一第一地面标记,其设置于一仓库地面上。该第一地面标记至少包含代表仓库位置标示号的机器可读特征，该机器可读特征包括一或多条水平线,其以相等的间距平行排列，其中该一或多条水平线的总数对应于该仓库位置标示号的第一信息,和一或多条垂直线,其以相等的间距平行排列，其中该一或多条垂直线的总数对应于该仓库位置标示号的第二信息，且该第二信息不同于该第一信息，其中该机器可读特征可被一自动驾驶系统的一或多个相机所辨识，且该自动驾驶系统可经操作以依据该仓库位置标示号确定其在仓库地图上的位置。

Description

用于自动驾驶系统的智能仓储技术
发明背景
技术领域
本文公开的实施例涉及用于自动驾驶系统的智能仓储技术。
背景技术
自动驾驶系统诸如自主移动机器人(Autonomous Mobile Robots)或自动引导车辆(Automatic Guided Vehicle)是能够长距离运送负载,无人驾驶的可编程控制系统。
全球定位系统(GPS)科技在户外定位自动驾驶系统一向很可靠。然而，由于GPS卫星传送的信号无法有效穿过建筑物的屋顶及墙壁,在室内环境下(例如仓库)利用GPS信号来定位及引导自动驾驶系统并不理想。虽然自动驾驶系统通常设有相机以收集周围环境的传感器信息,仅靠电脑视觉来找出自动驾驶系统在地图上的位置仍会因相机的物理限制而难以进行,特别是仓库里所有通道对相机来说都看起来很类似。
因此，业界需要能改进前述问题且适合自动驾驶系统的智能仓储技术。
发明内容
本说明书的实施例涉及一种仓储系统。在一个实施例中，该仓储系统包括一第一地面标记,其设置于一仓库地面上。该第一地面标记至少包含代表仓库位置标示号的机器可读特征，该机器可读特征包括一或多条水平线,其以相等的间距平行排列，其中该一或多条水平线的总数对应于该仓库位置标示号的第一信息,和一或多条垂直线,其以相等的间距平行排列，其中该一或多条垂直线的总数对应于该仓库位置标示号的第二信息，且该第二信息不同于该第一信息，其中该机器可读特征可被一自动驾驶系统的一或多个相机所辨识，且该自动驾驶系统可经操作以依据该仓库位置标示号确定其在仓库地图上的位置。
在另一个实施例中，提供了一种自动驾驶系统，至少包括一移动基座,其具有一个或多个机动轮,一平板,其设置在移动基座上方并耦接至该移动基座,一或多个相机，其设置于该平板上,以及一控制器。控制器经操作以将该一或多个相机的视场投射到一设施的地面上,依据在该视场中出现的该第一地面标记来判定该自动驾驶系统在该设施地图上的位置,以及将该自动驾驶系统从所判定的位置导航至目的地。
在另一个实施例中，提供了一种在仓库中定位自动驾驶系统的方法，该方法包括使用自动驾驶系统的一或多个相机来识别施加在仓库地面上的第一地面标记的信息，其中该第一地面标记包括代表仓库位置标示号的机器可读特征。该机器可读特征包括一或多条以相等间距平行设置的水平线，其中该水平线的总数对应于该仓库位置标示号的第一信息,和一或多条以相等间距平行设置的垂直线，其中该垂直线的总数对应于该仓库位置标示号的第二信息,且该第二信息与该第一信息不同。该方法更包括判断该第一地面标记的信息是否足以在仓库地图上找出该自动驾驶系统的当前位置,和进行从该自动驾驶系统的当前位置到目的地的导航。
附图说明
图1是根据本说明书实施例的自动驾驶系统之一立体图。
图2和图3是根据本说明书实施例的图1自动驾驶系统的一部分。
图4是根据本说明书实施例的自动驾驶系统与智能仓储系统互动的示意图。
图5是根据本说明书实施例计算用于自动驾驶系统的相机倾斜角。
图6A和图6B是根据本说明书实施例的第一地面标记的示例。
图7A，7B，7C是根据本说明书实施例的第二地面标记的示例。
图8是根据本说明书实施例的第三地面标记的示例。
图9是根据本说明书实施例的第四地面标记的示例。
图10A，10B，10C，10D是根据本说明书实施例的第三和第四地面标记的一些可能组合。
图10E，10F，10G是根据本说明书实施例的第三和第四地面标记的一些可能的替代方案。
图11是根据本说明书实施例采用智能仓储系统的仓库的示意图。
图12是可根据本说明书实施例自动驾驶系统实施示例性流程图。
图13是可用于实施本说明书各种实施例的自动驾驶系统的示意图。
为了便于理解，附图中相同组件在可能的情况下都是以同样的组件符号来表示。实施例中所揭示的组件皆可用于其他实施例而无需特别说明。
具体实施方式
本说明书的实施例涉及用于动驾驶系统的智能仓储技术。应理解的是,虽然在本说明书中使用“自动驾驶系统”一词，但本说明书中的各种实施例的概念均可应用于任何自动驾驶车辆和移动机器人，例如自主导航移动机器人、惯性制导(inertially-guided)机器人、遥控移动机器人和由激光瞄准、视觉系统或路线图所引导的机器人。下面图1-13对各种实施例有更详尽的讨论。
图1是根据本说明书一实施例的自动驾驶系统100之一立体图。自动驾驶系统可在各种操作系统(例如仓库、医院、机场和其他可以使用自动包裹运输的其他环境)中作为包裹运送器。自动驾驶系统100通常包括移动基座102以及位于移动基座102上方用于支撑货物的平板106。移动基座102的两相对端设有直立且相互平行的支撑架108,110。支撑架108,110由移动基座102的上表面104延伸至平板106的边缘。平板106是以可移除的方式连接至移动基座102。平板106的高度可依客户的存放需求来进行调整,例如以增加或减少支撑架108,110的高度、或将平板106固定在支撑架108,110不同的高度位置的方式来调整平板106高度。在一些实施例中，移动基座102可以使用移动基座102内部的一或多个致动器(未显示)进行垂直上下移动。
自动驾驶系统100可被引导在设施(例如仓库)内的指定区域之间自主移动。自动驾驶系统100通过一或多个机动轮110和多个稳定轮112来进行移动。每一机动轮110均设置能在任何特定方向上旋转和/或滚动以移动所述自动驾驶系统100。例如，机动轮110可以绕Z轴旋转，并且沿着任何方向(例如沿着X轴或沿着Y轴)在地面上绕其主轴向前或向后滚动。机动轮110也可以不同的速度滚动。稳定轮112可以是脚轮式(caster-type)轮。在一些实施例中，任一稳定轮或所有稳定轮112都可以是机动的。
移动基座102的前端或后端处可提供充电垫125，以在自动驾驶系统100与充电站(未示出)对接时自动充电自动驾驶系统100。
自动驾驶系统100具有一或多个急停按钮127a,127b。按下急停按钮时能够停止正在移动的自动驾驶系统。急停按钮127a,127b(图可看的更清楚)可设置于移动基座102或控制面板104。暂停/恢复按钮147可设置于移动基座102的任一侧或任何方便按压的位置。
自动驾驶系统100包括多个相机。相机可配置以协助自动驾驶系统100辨识智能仓储系统的地面标记及/或机器可读取的标签,这些在图4-11有进一步的说明。相机可绕着自动驾驶系统100的周围朝外设置。在一实施例中,支撑架108的上方可设一个前置相机114a。前置相机114a是朝前及朝下(例如朝向前下方)以便与智能仓储系统互动及/或看见其他低矮的物件(例如货板)。在一实施例中,前置相机114a是朝向114b方向,其与一个与支撑架108的长度方向平行的假想轴成一个角度(例如20-80度)。同样的,支撑架110的上方可设一个后置相机115a(图2及3有更清楚图示)。后置相机115a是朝后及朝下(如朝向后下方)以便与智能仓储系统互动及/或看见其他低矮的物件。后置相机115a是朝向115b方向,其与一个与支撑架110的长度方向平行的假想轴成一个角度(例如20-80度)。
平板106两个相对的长度方向上也各设有一个侧边相机124a,126a以便与智能仓储系统互动及/或看见其他低矮的物件。侧边相机124a,126a朝向自动驾驶系统100的外侧。在一范例中,侧边相机124a是朝向124b方向,其与一个与支撑架108,110的长度方向平行的假想轴成一个角度(例如20-80度)。同样的,侧边相机126a是朝向126b方向,其与一个与支撑架108,110的长度方向平行的假想轴成一个角度(例如20-80度)。
前置相机1114a,后置相机115a,以及侧边相机124a,126a可以是单目相机、双目相机、立体相机、通用相机、或上述任一组合的相机。除了与智能仓储系统互动外,相机114a,115a,124a,126a也可用于捕捉物件的影像或录像。物件可以是含有机器可读取信息的标示、条形码、或二维矩阵码(QR Code),且信息是与该物件位置有关。在某些实施例中,相机114a,115a,124a,126a可甚至用来撷取操作员的影像或录像。无论如何,相机114a,115a,124a,126a所取得的信息都会经过自动驾驶系统100里的控制器160计算来判断自动驾驶系统在地图上的位置。在决定出自动驾驶系统100的位置后,自动驾驶系统100可由远程服务器(例如仓库管理系统)取得订单信息/任务指令并进行导航。
自动驾驶系统100可进一步包括一或多个机器视觉相机。在某些实施例中,一组机器视觉相机128a,128b可设在移动基座102的前侧及/或后侧。机器视觉相机128a,128b朝向自动驾驶系统100外侧以辨识操作员的特征。特征可包括、但不限于操作员的脸部特色、操作员的外形、操作员的骨架结构、操作员的姿势/手势、操作员的衣物、或前述任一组合。机器视觉相机128a,128b可撷取操作员的全身影像(或录像)并利用前述特征辨识出操作员,以在任一特定方向上跟随操作员。可作为范例的机器视觉相机包括、但不限于红绿蓝深度(RGB-D)相机、使用飞行时间技术的相机、单目相机、双目相机、立体相机、通用相机、或上述任一组合的相机。
移动基座102上可设有一或多个距离传感器130a,130b(距离传感器130b在图3有更清楚图示)以躲避障碍物。距离传感器130a,130b可以是光侦测和测距(LiDAR)传感器、声纳传感器、超声传感器、红外传感器、雷达传感器、使用光与激光的传感器,或其任何组合。在本说明书的多个实施例中,距离传感器130a,130b是光侦测和测距传感器。
距离传感器130a,130b可放置在移动基座102的切口148处。切口148可绕着移动基座102的周围向内延伸。在一实施例中,距离传感器130a,130b是设在移动基座102的斜对角。由于每一距离传感器都可以感测超过90度的视野,例如约270度,延伸的切口148可为自动驾驶系统100的距离传感器130a,130b提供更大的感测区域。若需要,移动基座102的四个角落均可设置距离传感器。
本说明书的各种实施例可藉由自动驾驶系统100的控制器160来判断其在地图上的位置。控制器160可包括一或多个处理器,且处理器可以是可编程的中央处理单元(CPU)或可与存储器一起操作的任何合适的装置。控制器160可与计算机可执行的程式码工作,并利用相机所识别的信息控制自动驾驶系统100机动轮的移动来进行本说明书所描述实施例的各种功能/操作。计算机可执行的程式码可以是计算机程式产品,例如非暂时性的计算机可读介质,其可储存在控制器160且用以执行各种实施例所述的计算机可执行程式码。这样的介质可以是只读型光盘存储器、存储棒、或类似介质。计算机程式码可以是存放在远程服务器的纯程式码,再下载至自动驾驶系统100的控制器160里。
图4是依据本说明书实施例的自动驾驶系统100与智能仓储系统400互动概要图。智能仓储系统400大致包括第一地面标记404、第二地面标记406、第三地面标记408以及第四地面标记410。虽然图中只有显示四个地面标记,应理解智慧仓储系统400可依据设施需求包含任何数目及任何种类/地面标记404,406,408,410的组合。
第一，第二，第三和第四地面标记404、406、408、410可以是二维的或基本上是二维的，并且可以油漆，胶带，板体，线，条纹，投影光线等的形式提供在地面402上和沿着地面402施行。地面402可以是适合自动驾驶系统100或车辆行驶的任何铺砌或未铺砌表面，且地面可以是任何形状，宽度和长度。地面402可包括任何任意数量的通道，路线，车道，十字路口，交叉路口等。在一个实施例中，地面402代表设施内部的车道,如仓库车道。第一，第二，第三和第四地面标记404、406、408、410可以沿着仓库巷道施加。第一，第二，第三和第四地面标记404、406、408、410也可以应用在室外的任何路面上。
自动驾驶系统100可以在执行任务之前、或在执行任务的同时沿着计划的移动路线403行进。当在地面402上行驶时，自动驾驶系统100的任何或所有相机114a，115a，124a，126a可以保持开启并同时操作的状态。图4的示例是前置相机114a(图1)，侧边相机126a(图3)和后置相机115a(图3)分别将视场114c，126c，115c投影到地面402上。本文中的视场(field of view)是指从相机的光学中心延伸出去的立体角所定义的空间区域，且空间区域里的点都能被相机的光学系统所捕获。在本说明书中，相机的视场也可视为是相机的感测区域。应当注意的是，图4是将视场114c，126c，115c的边线连接起以便理解视场114c，126c，115c的视角，因此不应当成是相机114a，126a，115a视场延伸距离的限制。
当自动驾驶系统100在地面402上行驶时，第一，第二，第三和第四地面标记404、406、408、410可能会出现在视场114c，126c，115c中而被相机114a，126a，115a侦测到。尽管未示出，但是应当理解的是侧边相机124a(图2)在自动驾驶系统100沿着移动路线403行进时也可能侦测到任意数目的第一，第二，第三和第四地面标记404、406、408、410中的任意一个。在某些情况下，相机114a，115a，124a，126a的高度和角度可以配置以使相机114a，115a，124a，126a的相邻视场之间有部分重叠的区域。为了便于说明，图4仅示出了位于视场115c和126c之间以及视场114c和126c之间的重叠区域440、442。视场之间的重叠区域能确保消除自动驾驶系统100的四个对角所延伸出去的盲线。
平板106的高度可以根据客户的存储需求作变化。一旦确定平板106高度，相机114a，115a，124a，126a的倾斜角度就可能需要相应地调整，从而使相机的视场指向与智能仓储系统互动(例如，辨识地面上的地面标记404、406、408、410的机器可读特征)所需的视角。这里视角是指与相机的光轴相交的任何平面(例如，地面402)，例如图5所示相机124a的光轴502。如图5的范例所示，熟悉本领域的技术人员可以使用三角学和/或其他合适的方法，并考虑以下因素中的一或多个来计算相机(例如，摄像机124a)的倾斜角”Y”：(1)相机124a从地面402起算的垂直高度”H”；(2)从相机124a的视场124c的顶部边缘到底部边缘起算的垂直视角”α”；(3)从相机124a的视场124c的左边缘到右边缘起算的水平视角”θ”；(4)从相机感测区域的边界线”W”到视场124c的中心点504的水平距离“D”，其中边界线”W”指的是视场124c离自动驾驶系统100最近的线。
相机124a的倾斜角”Y”可定义为由相机124a延伸到视场124c中心点504的光轴502与对应相机124a垂直高度”H”的假想线522之间的角度。在各种实施例中，相机124a的倾斜角”Y”可以在大约20°到大约80°的范围内，例如大约30°到大约65°。若换个说法，相机的光轴(例如，照相机124a的光轴502)可以朝着一个方向是与假想线522或框架108、110的长轴相互平行的假想轴520呈大约20°至大约80°的倾斜角”Y”，例如大约30°至大约65°。可以想到的是，本文所讨论的角度(例如，倾斜角”Y”或水平视角”θ”)同样适用于相机114a，115a，126a，且角度可以根据相机114a，115a，124a，126a所欲捕获的目标对象而变化。
第一，第二，第三和第四地面标记404、406、408、410的各种示例将在图6A-6B，7A-7C，8、9、10A-10G和11作进一步讨论。大致来说,第一，第二，第三和第四地面标记404、406、408、410的每一个都包含自动驾驶系统100可撷取和处理的机器可读特征。机器可读特征可以包括但不包括限于点，线，平面，距离，角度，表面，曲线或任何合适的几何形状，图表，图形，标记，条形码或其任何组合。一或多个机器可读特征可配置成各种图案,且每个图案都与可用于定位自动驾驶系统100和/或控制自动驾驶系统100操作的独特信息相关联。取决于应用，本说明书中所讨论的机器可读特征都是可客制化的。
在一个实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,第一地面标记404包含的机器可读特征代表了地图(例如仓库的地图)上一个特定位置的信息。地图可以存储在自动驾驶系统100和/或远程服务器上。第一地面标记404可以预定间距施加在设施的地面上。相机114a，115a，124a，126a中任何一个取得的第一地面标记404的影像可以用于判断自动驾驶系统100在地图上的当前位置。
图6A示出了第一地面标记602的示例，该第一地面标记602使用数条水平线604a，604b和垂直线606a，606b，606c来表示设施的特定位置信息，例如仓库位置标识号。水平线604a，604b和垂直线606a-606c落在边界线603内。边界线603可以是正方形，圆形，菱形，六边形，五边形，椭圆形或任何合适的多边形的形状。水平线604a，604b的总数(不计算边界线603)对应于通道号码，垂直线606a，606b，606c的总数(不计算边界线603)对应于区域号码。在图6的情况下，第一地面标记602代表第02通道,第03区域的仓库位置标识号。可以想到的是，第一地面标记602的概念亦可应用到上面讨论的任何机器可读特征,或以上面讨论的任何机器可读特征来表示。
在一些实施例中，水平线604a-604b是以相等的间距(如水平线604a，604b之间的最短直线距离(例如，距离d1))彼此平行地配置。同样的，垂直线606a-606c是以相等的间距(如水平线606a，604b之间的最短直线距离(例如距离d2，d3)平行地配置。距离d1，d2和d3可在大约5英寸到大约25英寸的范围内,并依据所需作调整。
即使由于某些原因(如当水平线604a-604b或垂直线606a-606c的一部分被磨损(例如，油漆部分脱落)或被诸如碎屑或水之类的障碍物掩盖)相机无法识别部分的第一地面标记602，自动驾驶系统100仍然能因水平线604a-604b和垂直线606a-606c采等距方式配置而准确地读取第一地面标记602的信息。图6B示出了第一地面标记602有部分磨损的示例(以虚线表示)。在这种情况下，自动驾驶系统100可以通过识别仍有这种等距关系保持完整的剩余水平线604a，604b及垂直线606a-606c(例如，虚线620、622所示的区域)来读取信息。与使用光学标签(例如二维矩阵码)的传统道路标记相比,第一地面标记404、602提供了更好的耐磨损性。
在某些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,第二地面标记406包含的机器可读特征具有可指挥自动驾驶系统100操作的信息。图7A示出了第二地面标记702的示例。第二地面标记702是一段线条,其具有任意数量的条纹704以相等的间距d4，d5，d6，d7沿第二地面标记702的长度方向交替的配置。交替条纹704有相机114a，115a，124a，126a能识别的颜色。即使相机因某些原因(如条纹704的一部分被磨损(例如，油漆部分脱落)或被诸如碎屑或水之类的障碍物掩盖)无法识别部分的第二地面标记702，自动驾驶系统100仍能因间距d4-d7相等而准确地读取第二地面标记702的信息。图7B示出了条纹704有部分706、708、710、712、714磨损(以虚线表示)的示例。在这种情况下，自动驾驶系统100仍然可以通过识别等距关系保持完整的剩余条纹704(例如，虚线716、718、720、722表示的区域)来读取信息。
在某些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,第二地面标记702可用于提供与自动驾驶系统100的行进距离有关的信息，或者与自动驾驶系统100从参考点起算的行进距离有关的信息。驱动系统100。参考点可以是先前自动驾驶系统100所识别的第一地面标记602，或者是自动驾驶系统100在沿着路线行驶时已经识别的任何精确点。由于间距d4，d5，d6和d7是固定的，自动驾驶系统100可以计算自己已行进多远，并且利用这样的信息判断其在地图上的当前位置。
在某些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,自动驾驶系统100可利用第二地面标记702来辨识自动驾驶系统100与周围物体(例如货架)间应保持的适当距离。例如，图7C示出了第二地面标记730的一种示例，该第二地面标记730是具有第一线段732和第二线段734的线段。第一线段732和第二线段734各包括任意数量的交替条纹732a-732e和734a-734d。在一些情况下，第一线段732中的交替条纹732a-732e和第二线段734中的交替条纹734a-734d具有不同的颜色。交替条纹732a-732e以预定的间距沿第二地面标记730的长度方向分布(为便于说明，仅示出了条纹732b和732c之间的间距d8)。同样的，交替的条纹734a-734d以预定间距沿第二地面标记730的长度方向分布(为了便于说明，仅示出了条纹734a和734b之间的间距d9)。即使不能识别部分的第二地面标记730，自动驾驶系统100也可因交替条纹732a-732e和734a-734d间的预定间距是等距配置而可读取第二地面标记730的信息。第二地面标记730可依应用包含更多或更少的线段(例如，第一和第二线段732、734)。
在某些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合，第二地面标记702的间距可以用于表示自动驾驶系统100到一参考点(可以是地图上已知的任一点)的估计距离。例如，在图7C中所示的一些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,交替条纹732a-732e间的间距(例如间距d8)具有第一数值,代表交替条纹732a-732e到一参考点(例如仓库的载货站)的估计距离。交替条纹734a-734d间的间距(例如间距d9)具有第二数值,代表交替条纹734a-734d到仓库的装载站的估计距离。藉由给予第二地面标记702不同交替条纹的间距不同数值，自动驾驶系统100能够判定其距离参考点多远,并通过辨识及关连间距与距参考点的估计距离来确定其在给定地图上的当前位置。
在图7C中所示的一些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,交替条纹732a-732e间的间距(例如，间距d8)可用以表示自动驾驶系统100与第一线段732后方或附近物体(例如货架)间须保持的第一距离。交替条纹734a-734d间的间距(例如间距d9)可用以表示自动驾驶系统100与第二线部分734后方或附近物体(例如货架)间须保持的第二距离。根据自动驾驶系统100所处区域所实施的规则，第一距离可以比第二距离更宽或更窄。或者，第一距离和第二距离可以各自表示自动驾驶系统100与其周围物体间应保持的预定安全距离。
在图7C中所示的一些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,交替条纹732a-732e间的间距(例如，间距d8)和交替条纹734a-734d间的间距(例如，间距d9)可用于表示道路安全等级与在该等级下自动驾驶系统100所允许的速度。例如，间距d8可以代表自动驾驶系统100的第一速限，而间距d9可以代表自动驾驶系统100的第二速限。一旦自动驾驶系统100识别出与交替条纹732a-732e(即第一线段732)或交替条纹734a-734d(即第二线段734)相关的安全等级，自动驾驶系统100将不会超过第二个地面标记所允许的速限。
在图7C中所示的一些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,当多个自动驾驶系统行进到一个叉路(例如T形，圆形或其他类型的叉路)时，第二地面标记交替条纹间距可用于确定通过叉路的路权等级。例如，仓库可有个双向叉路,其第一车道在一个交叉口和第二车道交会。第一车道在交叉口附近可有第二地面标记的交替设置条纹732a-732e，而第二车道在交叉口附近可有第二地面标记的交替设置条纹734a-734d。交替条纹732a-732e在通过双向叉路的路权可设定比交替条纹734a-734d的路权更高。因此当两个自动驾驶系统在双向叉路交会时，第二个车道上的自动驾驶系统会等到第一个车道上的自动驾驶系统通过双向叉路后才会继续前进。该样的概念亦可应用在3向或4向叉路,比方藉由给予每条车道的第二个地面标记不同的交替条纹(并因此具有不同的路权等级)。因此，即使有多个自动驾驶系统在叉路相会，交通也能适当地控制。
除了此处所述的实施例，第二地面标记的交替条纹间的间距还可用于表示要给自动驾驶系统100的各种信息，例如货架上库存的类型，附近充电站的指示或该区域中新实施的规则，以让自动驾驶系统100在行驶至具有这样第二地面标记的区域时可以做出响应。
第三地面标记406可用于表示区域、车道或仓库通道的边界。在一个实施例中，第三地面标记406是一个包含机器可读特征的线段，例如虚线。图8是个使用虚线804的第三地面标记802的示例。虽然图中仅有虚线，其他线条图案，诸如点虚线、点状线、长虚线等也可使用。
第四地面标记408可用于表示区域、车道或仓库通道的边界。在一个实施例中，第四地面标记408是一个包含机器可读特征的线段，例如实线。图9是个使用实线904的第四地面标记802的示例。
在某些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,第三地面标记406和第四地面标记408可一起使用来表示仓库内的各种位置/区域，例如仓库通道号、仓库区域号等。图10A，10B，10C，10D是一些第三和第四地面标记可能的组合示例，其可以沿着货架(或任何物体)1003设置在地面1001上来表示仓库的不同通道。例如，图10A是利用第三地面标记1002(使用虚线)和第四地面标记1004(使用实线)的第一种组合来表示通道02，且第三地面标记1002平行设置在第四地面标记1004的左侧。图10B是利用第三地面标记1006(使用虚线)和第四地面标记1008(使用实线)的第二种组合来表示通道03，且第四地面标记1008平行设置在第三地面标记1006的左侧。图10C是利用第三地面标记1010(使用虚线)和第四地面标记1012(使用实线)的第三种组合来表示通道04，且第三地面标记1010是条平行设置在第四地面标记1012和货架1003之间的点虚线。图10D是利用第三地面标记1014(使用虚线)和第四地面标记1016(使用实线)的第四种组合来表示通道05，且第三地面标记1014是条平行放置在第四地面标记1016和货架1003之间的虚线。此处描述的示例仅用于说明而不应视为是第三和第四地面标记的限制。
在某些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,可用第四地面标记(例如实线1018)来表示通道06，如图10E所示。或者，可用第三地面标记(例如虚线1020)来表示通道07,如图10F所示。又或者，可用第二地面标记(例如具有交替条纹1024的线段1022)用于表示通道08,如图10G所示。
可以预期的是，上述地面标记的长度、宽度、形状、图案等都可以变化，并且间距、距离和地面标记之间的关系也可以根据应用而变化。例如,本文讨论的任何地面标记都可以用不同的颜色表示，且每个颜色可代表一个仓库位置标识号。本领域普通技术人员可采用不同类型的线条和组合来表示室内或室外的不同区域。
在某些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,第三地面标记406可结合第二地面标记404及/或第四地面标记408来表示自动驾驶系统100的工作区域和/或停车区域。图11是根据本说明书实施例采用智能仓储系统的仓库1100的示意图。仓库1100可具有第一货架1102和与第一货架1102相对的第二货架1104。第一货架1102和第二货架1104在一个方向上延伸并界定出一条在它们之间的通道1106。通道1106地面1113上设有第一地面标记1108(例如第一地面标记602)，第二地面标记1110(例如第二地面标记702)，第三地面标记1112(例如第三地面标记802)，及第四地面标记1114(例如第四地面标记902)。第一地面标记1108有数个(为清楚起见仅示出一个)并以预定的间距沿通道1106的长度方向分布。第二地面标记1110沿通道1106的长度方向分布,并与第一货架1102间隔一个预定距离。第三地面标记1112沿通道1106的长度方向分布,并与第二货架1104间隔一个预定距离。第三地面标记1112设置在第四地面标记1114和第二货架1104之间，沿着通道1106的长度方向分布并与第二货架1104间隔一个预定距离。
在一些示例中，第二地面标记1110和第四地面标记1114界定出它们之间通道1106的边界。第二地面标记1110或第四地面标记1114可以用颜色来表示仓库位置标识号的信息，例如通道号。
在一些示例中，第四地面标记1114沿着过道的长度方向分布,并与第二货架1104间隔不同的距离(例如距离d10和d11)，其中距离d10比距离d11宽。
在如图11所示的一个示例中，第二地面标记1110和第四地面标记1114之间的区域(例如区域“A”和“B”)是用来表示自动驾驶系统(未示出，例如自动驾驶系统100)的工作区域。在这种情况下，自动驾驶系统100的任何相机(例如相机114a，115a，124a，126a)在识别第二地面标记1110和第四地面标记1114后会将区域“A”和“B”视为工作区域，这表示自动驾驶系统100不允许停车但可在区域“A”和“B”内自由行驶以执行任务，例如在第一货架1102或第二个货架1104处取货。
在如图11所示的一个示例中，第三地面标记1112和第四地面标记1114之间的某些区域(例如区域“C”)(亦即，第三地面标记1112和第二货架1104之间具有较大距离d10的区域)是用来表示自动驾驶系统(未示出，例如自动驾驶系统100)的停放区。在这种情况下，自动驾驶系统100的任何相机(例如相机114a，115a，124a，126a)在识别第三地面标记1112和第四地面标记1114后会将区域“C”视为停放区，这表示自动驾驶系统100可以停在“C”区域内的任何位置。
在某些实施例中,且此实施例可与本说明书其他任一实施例结合,智能仓储系统还包括机器可读标签1116，例如二维矩阵码，条形码或任何合适的光学标签。机器可读标签1116可设置在第一货架1102和第二货架1104上。机器可读标签1116可包含货架1102、1104和/或库存的专属信息。因此，自动驾驶系统100的任何相机(例如相机114a，115a，124a，126a)在识别机器可读标签1116后可快速地确定自动驾驶系统100在地图上的位置。机器可读标签1116也可以放置在设施的各个位置，例如在仓库的柱子上。在一些情况下，自动驾驶系统100可以通过整合先前第一、第二、第三和第四地面标记1108、1110、1112、1114中任一者所取得的信息以及机器可读标签1116的信息来提高定位精确度。
图12示出了根据本说明书实施例的示例性流程图1200。自动驾驶系统(例如自动驾驶系统100)的控制器(例如控制器160)可执行流程图里的操作。在操作1202中，启动自动驾驶系统的电源并由控制器指示进行诸如定位程序的任务。
在操作1204中，控制器指示自动驾驶系统使用相机(如自动驾驶系统100的相机114a，115a，124a，126a)来识别机器可读标签(例如机器可读标签1116)以及设施(如仓库)的智能仓储系统的各种地面标记(例如第一、第二、第三和第四地面标记404、406、408、410)。
在操作1206中，控制器指示自动驾驶系统去判定机器可读标签和各种地面标记所取得的信息是否足以在地图(例如仓库地图)上找出自动驾驶系统的位置。如果机器可读标签和各种地面标记的信息可以找出自动驾驶系统在地图上的当前位置，流程图1200会进入操作1208。如果自动驾驶系统无法从机器可读标签取得任何信息，而仅从所有地面标记或任一个地面标记取得信息，则流程图1200会进入操作1210。
如果自动驾驶系统无法从任何地面标记接收到信息，而仅收到来自机器可读标签的信息，流程图1200则会进入操作1212。
在操作1208中，控制器指示自动驾驶系统利用机器可读标签和各种地面标记的信息来找出自动驾驶系统在地图上的位置。
在操作1210中，控制器指示自动驾驶系统使利用所有地面标记或任一个地面标记的信息来确定自动驾驶系统在地图上的位置。
在操作1212中，控制器指示自动驾驶系统利用机器可读标签的信息来确定自动驾驶系统在地图上的位置。
在操作1214中，一旦在地图上找出自动驾驶系统的当前位置，控制器会指示自动驾驶系统从远程服务器取得订单信息，并使用机器可读标签和/或任何或所有地面标记接收到的位置信息来进行从当前位置到目的地路线的导航。
图13示出了可用于实施本说明书各种实施例的自动驾驶系统1300示意图。自动驾驶系统1300通常具有可移动基座1302和设置在可移动基座1302上方用于支撑货物的平板1306。平板1306的高度可以通过增加或减小支撑架1308的高度、或将平板1306固定在支撑架1308不同的高度来调整。支撑架1308从可移动基座1302的顶表面1304的中心向上延伸到平板1306的底部。自动驾驶系统1300可依指示利用一或多个机动轮1310和多个稳定轮1312进行自主性移动。除了将自动驾驶系统100的支撑架108、110替换为单一支撑架1308外，自动驾驶系统1300与自动驾驶系统100基本相同。
自动驾驶系统1300还具有围绕自动驾驶系统1300且朝外设置的多个相机。在一个实施例中，平板1306的前端和后端配有相机(仅示出后端相机)。平板1360长度方向的两相对侧面亦配备有相机(仅示出侧面相机1326a)。相机(例如照相机1315a，1326a)与自动驾驶系统100的相机114a，115a，124a，126a配置类似以与智能仓储系统互动，如上面图4、5、7A-7C、8、9、10A-10G和11所示的地面标记的机器可读特征(如第一、第二、第三和第四地面标记404、406、408、410)和/或机器可读标签(例如机器可读标签1116)。同样的，各种地面标记和机器可读标签所取得的信息可使自动驾驶系统1300识别其在地图上的位置,或响应于地面标记/机器可读标签的信息执行动作。
本说明书所述实施例的优点包括通过在室内设施的地面上提供各种用于自动驾驶系统的地面标记的智能仓储技术。每个地面标记均包含自动驾驶系统的相机可撷取的机器可读特征，其可用以在地图上找出自动驾驶系统的位置、或控制自动驾驶系统的操作。地面标记的机器可读特征以特定图案和/或以预定间距布置,以在相机无法识别部分地面标记时仍可读取地面标记的信息。因此，与使用二维矩阵码的传统道路标记相比，本智能仓储技术有更好的耐磨损性，且对于GPS信号较差的室内自动驾驶系统导航尤其有用。
虽然前述内容针对本说明书的实施例，但是可以在不脱离本说明书的基本范围的情况下设计本说明书的其他和进一步的实施例，并且本说明书的范围由随附权利要求确定。

Claims (18)

1.一种仓储系统，包括：
一第一地面标记,其设置于一仓库地面上,该第一地面标记至少包含代表仓库位置标示号的机器可读特征，该机器可读特征包括：
一或多条水平线,其以相等的间距平行排列，其中该一或多条水平线的总数对应于该仓库位置标示号的第一信息；和
一或多条垂直线,其以相等的间距平行排列，其中该一或多条垂直线的总数对应于该仓库位置标示号的第二信息，且该第二信息不同于该第一信息，
其中该机器可读特征能被一自动驾驶系统的一或多个相机所辨识，且该自动驾驶系统能经操作以依据该仓库位置标示号确定其在仓库地图上的位置。
2.根据权利要求1所述的仓储系统，更包括:
一第二地面标记,其沿着该仓库地面设置,其中该第二地面标记能被该一或多个相机所辨识,且该第二地面标记至少包含一第一线段，该第一线段具有以第一相等间距分布的任意数量的交替条纹，且
其中该自动驾驶系统能经操作以依据该第一相等间距和该自动驾驶系统距一参考点的行进距离来确定其在地图上的位置。
3.根据权利要求2所述的仓储系统，其中该第二地面标记更包括一第二线段，该第二线段具有以第二相等间距分布的任意数量的交替条纹,且该第二相等间距与该第一相等间距不同。
4.根据权利要求3所述的仓储系统，其中该第一相等间距具有一第一数值,其代表该自动驾驶系统从该第一线段到该参考点的估计距离,且该第二相等间距具有一第二数值,其代表该自动驾驶系统从该第二线段到该参考点的估计距离。
5.根据权利要求3所述的仓储系统，其中该第一相等间距代表该自动驾驶系统在该地面上行驶的第一速限，且其中该第二相等间距代表该自动驾驶系统在该地面上行驶的第二速限,且该第一速限与该第二速限不同。
6.根据权利要求3所述的仓储系统，其中该第一相等间距代表该自动驾驶系统穿越叉路的第一优先路权，且其中该第二相等间距代表该自动驾驶系统穿越叉路的第二优先路权，其中该第一优先路权高于该第二优先路权。
7.根据权利要求3所述的仓储系统，其中该第一相等间距代表该自动驾驶系统与邻近该第一线段的第一货架之间所需的第一安全距离，且其中第二相等间距代表该自动驾驶系统与邻近该第二线段的该第一货架之间所需的第二安全距离,且该第一安全距离与该第二安全距离不同。
8.根据权利要求7所述的仓储系统，更包括:
一第三地面标记,其沿着该仓库地面设置，其中该第三地面标记包括一虚线沿着第二货架分布，且该第二货架设置为邻近该第三地面标记并与该第一货架相对；以及
一第四地面标记,其沿着该仓库地面设置，其中该第四地面标记包括一第一实线，且该第一实线设置在与该第二货架相距第一距离处，且其中该第三地面标记和第四地面标记经配置以表示不同的仓库位置标示号。
9.根据权利要求8所述的仓储系统,其中该第四地面标记更包括:
一第二实线，该第二实线设置在与该第二货架相距第二距离处，且该第一距离大于该第二距离,其中该第三地面标记和该第四地面标记的第一实线之间的区域表示该自动驾驶系统的停放区，以及
其中该第二地面标记和该第四地面标记之间的区域表示自动驾驶系统的工作区域。
10.根据权利要求8所述的仓储系统,更包括:
机器可读标签，其设置在仓库的该第一货架和该第二货架上，该机器可读标签为二维矩阵码、条码或光学标签。
11.一种自动驾驶系统，至少包括：
一移动基座,其具有一个或多个机动轮；
一平板,其设置在移动基座上方并耦接至该移动基座；
一或多个相机，其设置于该平板上；以及
一控制器，其经操作以：
将该一或多个相机的视场投射到一设施的地面上；
依据在该视场中出现的第一地面标记来判定该自动驾驶系统在该设施的地图上的位置；以及
将该自动驾驶系统从所判定的位置导航至目的地；
其中该第一地面标记至少包含代表设施位置标示号的机器可读特征，该机器可读特征包括:
一或多条水平线,其以相等的间距平行排列，其中该一或多条水平线的总数对应于该设施位置标示号的第一信息；和
一或多条垂直线,其以相等的间距平行排列，其中该一或多条垂直线的总数对应于该设施位置标示号的第二信息，且该第二信息不同于该第一信息。
12.根据权利要求11所述的自动驾驶系统,其中该平板经由一第一支撑架以及一第二支撑架耦接至该移动基座,且该第一支撑架与该第二支撑架是直立且平行地设置在该移动基座的相对端。
13.根据权利要求12所述的自动驾驶系统,其中该一或多个相机包括：
一第一相机，其设置在该平板的第一长度侧，该第一相机所朝的方向使得该第一相机的光轴与具有从该第一相机投射的视场的该地面相交；和
一第二相机，其设置在该平板的第二长度侧，该第二相机所朝的方向使得该第二相机的光轴与具有从该第二相机投射的视场的该地面相交。
14.根据权利要求13所述的自动驾驶系统，其中该一或多个相机还包括：
一第三相机，其设置于该第一支撑架，该第三相机所朝的方向使得该第三相机的光轴与具有从该第三相机投射的视场的该地面相交；和
一第四相机，其设置于该第二支撑架，该第四相机所朝的方向使得该第四相机的光轴与具有从该第四相机投射的视场的该地面相交。
15.根据权利要求11所述的自动驾驶系统,其中该自动驾驶系统更包括:
一支撑架,从该移动基座一上表面的中心向上延伸到该平板的底部。
16.根据权利要求11所述的自动驾驶系统,其中该地面更包括:
一第二地面标记,其沿着该设施的地面设置,其中该第二地面标记能被该一或多个相机所辨识,且该第二地面标记至少包含:
一第一线段，该第一线段具有以第一相等间距分布的任意数量的交替条纹，且该自动驾驶系统能经操作以依据该第一相等间距和该自动驾驶系统距一参考点的行进距离来确定其在该设施的地图上的位置,以及
一第二线段，该第二线段具有以第二相等间距分布的任意数量的交替条纹,且该第二相等间距与该第一相等间距不同。
17.一种在仓库中定位自动驾驶系统的方法，该方法包括：
使用自动驾驶系统的一或多个相机来识别施加在仓库地面上的第一地面标记的信息，其中该第一地面标记包括代表仓库位置标示号的机器可读特征，且该机器可读特征包括：
一或多条以相等间距平行设置的水平线，其中该水平线的总数对应于该仓库位置标示号的第一信息；和
一或多条以相等间距平行设置的垂直线，其中该垂直线的总数对应于该仓库位置标示号的第二信息,且该第二信息与该第一信息不同；
判断该第一地面标记的信息是否足以在仓库地图上找出该自动驾驶系统的当前位置；和
进行从该自动驾驶系统的当前位置到目的地的导航。
18.根据权利要求17所述的方法,更包括:
使用自动驾驶系统的一或多个相机来识别施加在该仓库地面上的第二地面标记、第三地面标记、和第四地面标记的信息，
其中该第二地面标记包括一线段，该线段具有以相等间距分布的任意数量的交替条纹，且该第二地面标记提供与该自动驾驶系统到一参考点的行进距离有关的信息，
其中该第三地面标记包括一虚线沿着该仓库的一货架分布，且
该第三地面标记代表一仓库通道的边界,以及
其中该第四地面标记包括一距离该货架第一距离的第一实线和一距离该货架第二距离的第二实线，该第一距离大于该第二距离，且其中该第三地面标记和该第四地面标记的该第一实线之间的一区域代表该自动驾驶系统的停放区，且该第二地面标记和该第四地面标记之间的一区域代表该自动驾驶系统的工作区域,和
判断来自该第二地面标记、该第三地面标记和该第四地面标记的信息是否足以在仓库地图上找出该自动驾驶系统的当前位置。
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