CN112824312A - 基于任务分类的物料搬运车辆行为修改 - Google Patents

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Abstract

提供了用于物料搬运车辆任务分类的系统和方法。对物料搬运车辆进行任务表征的方法包括：监测在物料搬运车辆上的一个或多个车载传感器与车辆控制器之间传递的数据。该方法进一步包括：识别所监测的数据中的重复或模式，并且确定在所监测的数据中的重复或模式是车辆任务。该方法还包括：基于所确定的车辆任务来修改物料搬运车辆的操作参数。

Description

基于任务分类的物料搬运车辆行为修改
相关申请的交叉引用
本申请基于2019年11月21日提交的题为“Vehicle Behavior ModificationBased on Task Classification(基于任务分类的车辆行为改进)”的美国临时专利申请第62/938,622号，并要求其优先权，该临时专利申请通过引用整体并入本文。
关于联邦资助研究的说明
不适用。
背景技术
一般而言，物料搬运车辆可以在工业环境(例如，仓库、工厂等)中运输货物。
发明内容
本公开总体上涉及相机或传感器输入系统，并且更具体地，涉及车辆行为修改系统，该车辆行为修改系统可以识别活动并改变其行为特征以更好地适应该活动。
总体上，本公开提供了一种车辆分类系统。该车辆分类系统可以是典型物料搬运车辆的一部分，并且被配置成识别车辆正在执行的活动或任务，并且在该活动或任务的执行期间修改车辆的行为以辅助操作员。
在一些方面，本公开提供了一种用于对物料搬运车辆进行任务表征的方法。该方法包括监测在物料搬运车辆上的一个或多个车载传感器与车辆控制器之间传递的数据。该方法还包括在所监测的数据中识别重复或模式。重复或模式包括：拾取物体；叉朝前(forks-first)移动少于或等于第一预定义距离；检测到物料搬运车辆驶过地板中的特征；放置物体；牵引机朝前(tractor-first)移动小于或等于第二预定义距离；以及检测到物料搬运车辆驶过地板中的特征。该方法进一步包括确定所监测的数据中的重复或模式是车辆任务。车辆任务被分类为装载或卸载拖车。该方法还包括基于所确定的车辆任务来修改物料搬运车辆的操作参数。
在一些方面，本公开提供了一种用于对物料搬运车辆进行任务表征的方法。该方法包括监测在物料搬运车辆上的一个或多个车载传感器与车辆控制器之间传递的数据。物料搬运车辆包括桅杆和叉。该方法还包括在所监测的数据中识别重复或模式。重复或模式包括：在地板高度拾取物体；移动小于或等于预定义距离；放置物体；以及移动小于或等于预定义距离。该方法进一步包括确定所监测的数据中的重复或模式是车辆任务。车辆任务被分类为装载或卸载拖车。该方法还包括基于车辆任务，将桅杆或叉的最大高度降低到低于预定高度。
在一些方面，本公开提供了一种用于对物料搬运车辆进行任务表征的方法。该方法包括监测在物料搬运车辆上的一个或多个车载传感器与车辆控制器之间传递的数据。物料搬运车辆包括桅杆和叉。该方法还包括在所监测的数据中识别重复或模式。重复或模式包括：在地板高度拾取物体；移动第一预定义距离；放置物体；以及移动第二预定义距离。该方法进一步包括一旦所监测的数据中的重复或模式已经被重复一次或多次，则确定该重复或模式是车辆任务。车辆任务是装载或卸载拖车。该方法还包括基于所确定的车辆任务来修改物料搬运车辆的操作参数。操作参数是桅杆或叉的最大高度。
本公开的先前以及其他方面和优点将根据以下描述而显现。在说明书中，参考了形成其一部分且通过图示的方式示出了本公开的优选配置的附图。然而，此类配置并不一定表示本公开的全部范围，并因此参考权利要求书和本文以解释本公开的范围。
附图说明
当考虑到以下的具体实施方式时，本发明将会更好地被理解，并且除了上文阐述的那些特征、方面和优点之外的特征、方面和优点将变得显而易见。此类具体实施方式参考了以下附图。
图1是根据本公开的一个方面的物料搬运车辆的透视图。
图2是根据本公开的一个方面的车辆的车辆分类系统的示意图。
图3是根据本公开的一个方面的与多个传感器通信的车辆分类系统的示意图。
图4是概述根据本公开的一个方面的由车辆分类系统执行的步骤的过程或方法。
图5是示出根据本公开的一个方面的由车辆分类系统执行的步骤的流程图。
图6A是根据本公开的一个方面的由车辆分类系统识别的过程或方法。
图6B是根据本公开的一个方面的由车辆分类系统识别的另一过程或方法。
图6C是根据本公开的一个方面的由车辆分类系统识别的又另一过程或方法。
图7是概述用于车辆分类系统的图6A的过程的步骤的流程图。
图8是根据本公开的一个方面的由车辆分类系统识别的另一过程或方法。
图9是概述用于车辆分类系统的图8的过程的步骤的流程图。
图10是示出根据本公开的一个方面的车辆分类系统可识别的活动的流程图。
具体实施方式
在详细解释本公开的任何方面之前，应当理解的是，本公开在其应用上不限于在以下说明书中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本公开能够具有其他配置，或以各种方式实施或执行。而且，应当理解的是，本文所使用的措辞及术语是为了描述的目的并且不应被视为限制性的。在本文中，“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有(having)”及其变体意味着涵盖之后列出的条目和它们的等效物以及另外的条目。除非另外指定或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变体被广泛地使用，并且涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。此外，“连接”和“耦合”不仅限于物理的或机械的连接或耦合。
提供以下讨论以使本领域技术人员能够作出和使用本公开的各方面。对图示出的配置的各种修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本公开的各方面的情况下，本文中的一般原理可以应用于其他配置和应用中。因此，本公开的各方面并不旨在限于所示的配置，而是将被赋予与本文所公开的原理和特征相一致的最广泛的范围。参考附图阅读以下具体实施方式，其中不同附图中的相似要素具有相似的附图标记。不一定按比例绘制的附图描绘了所选的配置并且不旨在限制本公开的范围。本领域技术人员将会领会，本文中提供的非限制性示例具有许多有用的替代方案并且落入本公开的范围内。
还应当理解，物料搬运车辆被设计为处于各种配置以执行各种活动或任务。对于本领域技术人员来说显而易见的是，本公开不限于任何特定的物料搬运车辆，并且还可以提供具有各种其他类型的车辆配置，包括例如，订单拾取器、SWING-
Figure BDA0002792603280000041
车辆和任何其他升降车辆。本文中所公开的各种系统和方法适合用于以下各项中的任一项：驾驶员控制的物料搬运车辆、行人控制的物料搬运车辆、远程控制的物料搬运车辆、以及自主控制的物料搬运车辆。
图1示出了根据本公开的一个非限制性示例的前移式叉车(reach truck)形式的物料搬运车辆(MHV)12的一个非限制性示例。物料搬运车辆12可包括：车架14、基座或电源部分16、操作员仓18、伸缩式桅杆20、一个或多个液压致动器22、以及叉组件24。车架14可以支撑其上的电源部分16和操作员仓18。电源部分16可包括例如电机、变速器、和电池、以及其他隔室。
操作员仓18可包括平台(未示出)，操作员可以站立在该平台上，并且车辆控制30在该平台上。在一些非限制性示例中，车辆控制30可以是控制手柄和/或显示屏的形式，操作员可以操纵该车辆控制30以控制物料搬运车辆12。
伸缩式桅杆20可以耦合到液压致动器22，使得液压致动器22可以选择性地使伸缩式桅杆20伸展或缩回。叉组件24可以耦合到伸缩式桅杆20，使得当伸缩式桅杆20伸展或缩回时，叉组件24也可以升高或降低。叉组件24可以进一步包括一个或多个叉32，在该一个或多个叉32上多个负载(未示出)可以由物料搬运车辆12操纵或承载。
图2示出了根据本公开的车辆分类系统100的一个非限制性示例。车辆分类系统100可包括物料搬运车辆12或在物料搬运车辆12上执行。在一些非限制性示例中，物料搬运车辆12可以是订单拾取器、前移式叉车、和SWING-
Figure BDA0002792603280000051
升降卡车、或可以在设施或仓库环境中执行任务的任何其他类型的车辆或物料搬运车辆。
物料搬运车辆12可包括多个传感器103，该多个传感器103与车辆控制器104通信。传感器103可被配置成监测物料搬运车辆12的操作特性(例如，温度、压力、速度、方向、检测周围的物体等)。多个传感器103中的每一者可以与车辆控制器104通信。车辆控制器104可被配置成读取由多个传感器103测得的量或产生的离散信号，并且如果多个传感器103中的一者或多者测量到满足用于对活动或事件进行分类的条件的量或模式，则例如经由视觉和/或听觉指示器警告操作员。另外，车辆控制器104可被配置成如果正在执行或重复活动或任务(例如，承载负载)，则警告操作员。此外，传感器103还可以监测材料搬运车辆12的内部特性(例如，车辆速度、叉高度、电池电压、升降电机RPM等)。
在操作中，例如，车辆控制器104被配置成控制材料搬运车辆12的操作。车辆控制器104可以例如经由控制器区域网络(CAN)总线网络或另一形式的有线或无线通信来与传感器103通信。以此方式，例如，车辆控制器104可以从传感器103接收实时反馈，使得车辆控制器可以确定当前由物料搬运车辆12执行的活动或操作，如将在本文描述的。
车辆控制器104可包括处理器，该处理器包括用于物料搬运车辆12的存储器。另外，车辆控制器104可以从传感器103拉取数据以存储并识别正在执行的活动。进一步，车辆控制器104还可以与物料搬运车辆12的不同部件(诸如，发动机/电机、电池、升降气缸、油门、转向装置、牵引轮等)通信，以便控制他们的各种输出。通常，车辆控制器104可以从传感器103接收信号并且设置物料搬运车辆12的输出116。例如，车辆控制器104可以将物料搬运车辆12设置为特定速度或将物料搬运车辆12的叉移动到特定高度。取决于由车辆控制器104识别的活动，输出116被设计为在当前活动期间有利地协助操作员、或自主车辆。例如，如果车辆控制器104接收到物料搬运车辆12正在高速操作的信息，则车辆控制器104可以发送信号以降低转向装置的灵敏度。
如图3所示的，车辆控制器104可以与在物料搬运车辆12上的各种部件和传感器103通信。例如，车辆控制器104可以与多个传感器103通信，该多个传感器103可包括但不限于：叉尖相机118、编码器120、前置/后置相机122、激光雷达传感器124、接近度传感器126、超声传感器128、实时定位系统130、惯性测量单元132、温度传感器134、和液压流体压力传感器136。另外，车辆控制器104可以与来自多个传感器103的内部信号通信，该内部信号可包括但不限于：牵引电机RPM 138、升降电机RPM 140、叉高度142、叉位置144、转向电机位置146、电池电压148、从电池汲取的电流150、线引导单元的状态152、负载重量154、以及侧门的位置156。在操作期间，车辆控制器104可以处理来自传感器103的信息并且确定车辆输出116。图3所示的传感器103的类型和数量本质上是示例性的，并且在一些非限制性示例中，使用本文描述的车辆分类系统和方法的给定物料搬运车辆可包括更多或更少的各种类型和配置的传感器。
替代地或附加地，车辆分类系统100可以分析操作员的输入、或到自主车辆(例如，从仓库管理系统(WMS))的输入，以推断上下文或分析车辆输出116的模式。例如，车辆分类系统100可以通过以下方式识别上下文：明确告诉车辆分类系统100操作员正在执行什么功能、WMS明确告诉车辆分类系统100操作员正在执行什么功能、张贴在设施中的视觉标语牌或标记、无线地发送信号的应答器(例如，Wi-Fi、蓝牙等)、或通过任何其他通信方法(例如，窄播、泄露的同轴电缆等)。
图2和图3描绘了车辆分类系统100的简化版本。示例是非限制性的，并且车辆分类系统100可包括一个或多个车辆控制器104或输出116。另外，车辆分类系统100可包括允许信息从多个传感器103流向操作员或控制器104的多个电子部件。
将通过各种非限制性示例来参考图1-10描述车辆分类系统100的操作。例如，图4示出了车辆分类系统100可经历的过程或方法200。最初，在过程框202处，物料搬运车辆12可以以标准模式操作，在该标准模式中，车辆控制器104可被配置成基于来自操作员或外部管理系统的输入来指示物料搬运车辆12执行标准操作任务。尽管物料搬运车辆12执行标准操作任务，但是传感器103可以不断地从物料搬运车辆12和/或周围环境捕获数据，以确定正由物料搬运车辆12执行的活动。数据可以被存储在车辆控制器104中，其中在过程框204中，随后确定数据是否与指示正在执行的活动或任务的预先存在的条件匹配。换句话说，车辆分类系统100可以监测一个或多个车载传感器103与车辆控制器104之间传递的数据。车辆分类系统100可以随后识别监测到的数据中的重复或模式，并且将监测到的数据中的重复或模式分类为车辆任务。换言之，通过车辆控制器104处理传入的数据，使得车辆分类系统100可以确定是否正在由操作员执行特定活动或任务。例如，传感器103可向车辆控制器104指示物料搬运车辆12不断地来回进入黑暗的封闭空间(dark enclosure)。车辆控制器104可以随后将该数据与其他传感器信息进行比较，并且车辆控制器104可以确定物料搬运车辆12正在装载或卸载拖车。如果未确定任务，则车辆控制器104可以继续收集数据，直到可以确定活动或任务为止。在替代实施例中，物料搬运车辆12可以简单地是来自传感器103的传入信号的传递。在这样的实施例中，可以远离物料搬运车辆12(即，例如，外部系统)处理数据，并且随后可以将结果传递回物料搬运车辆12以供实施。在进一步实施例中，车辆控制器104可以在向外部地点或系统发送数据之前执行最少量的数据处理。在外部系统接收到数据之后，外部系统可以识别任何更广的模式并且当可以事件可以被分类时与物料搬运车辆12通信。一旦在过程框204处确定活动，车辆分类系统100就可以在过程框206处向操作员指示正在执行该活动。换言之，一旦重复或模式被分类，可以将车辆任务通知物料搬运车辆12的操作员。在所示的非限制性示例中，车辆分类系统100可以询问操作员这是否是正在执行的正确的活动。操作员可以随后接受或拒绝由车辆分类系统100指示的任务。一旦操作员接受任务，车辆分类系统100可以在过程框208处调节物料搬运车辆12的行为或设置，以协助操作员进行该活动。换句话说，车辆分类系统可以基于所识别的车辆任务来修改物料搬运车辆12的操作参数。继续上文的示例，车辆分类系统100可以在过程框204处识别出它正在被用于装载拖车。随后，车辆分类系统100可以在过程框206处向操作员发送指示物料搬运车辆12正在用于装载或卸载拖车的通知。如果这是正在执行的正确的活动，则操作员就可以接受或继续执行该活动。随后，在过程框208处，车辆分类系统100可以调节物料搬运车辆12以协助操作员进行该活动，如以下详细描述的。最后，在过程框210处，操作员或车辆分类系统100可以结束该活动。
在另一实施例中，车辆分类系统100可以经由显示器等等来通知操作员物料搬运车辆12正在执行某个活动，并且车辆分类系统100自动修改物料搬运车辆12的一个或多个操作参数。在这种情况下，例如，如果这是正确的活动，则操作员可以随后使用该变化来继续。如果这不是正确的活动，则操作员可以有能力否决或阻止操作参数的变化发生。在一些非限制性示例中，车辆分类系统100可能不向操作员指示正在执行活动。在这种情况下，例如，一旦活动被车辆控制器104识别，车辆分类系统100就可自动调节物料搬运车辆12以帮助更好地执行该活动。在进一步非限制性示例中，车辆分类系统100可以装备在自主物料搬运车辆上，在该自主物料搬运车辆中，不需要向操作员指示。在这样的示例中，第三方系统可能能够监测或查看自主物料搬运车辆正在执行的活动。
图5示出了通过车辆分类系统100，车辆控制器104可经历的步骤序列300的示例。在步骤302中，物料搬运车辆12可以在传感器103向车辆控制器104发送数据的情况下以其标准模式操作。一旦车辆控制器104接收到数据，就可以在步骤304处基于模式或重复来分组数据。在通过共同的模式和重复来将数据分组之后，可在步骤306处将经分组的数据与位于车辆分类系统100的车辆控制器104中的预先存储的数据进行比较。随后，在步骤308处，车辆控制器104可以确定在步骤302和步骤304处收集的经分组的数据与存储的数据之间是否存在任何匹配。在一些非限制性示例中，可以将位于车辆上或来自物料搬运车辆12外部的预先存储的数据与所述数据进行比较。
如果车辆控制器104在步骤308处确定存在匹配，则车辆控制器104可以在步骤310处向操作员指示正在执行活动。然而，如果在步骤308处没有发现匹配，则车辆分类系统100可以返回到步骤302，使得它可以从传感器103接收数据，直到一个组被发现并分类为活动。在步骤312处，操作员可以决定是否由车辆控制器104和车辆分类系统100确定了正确的活动。如果活动是正确的，则车辆控制器104可以在步骤314处改变物料搬运车辆12的车辆行为。可以改变该行为以更好地辅助操作员来成功地且高效地完成活动。如果活动不正确，则车辆分类系统100可以返回到步骤302处以监测物料搬运车辆12的活动。如上所述，在一些非限制性示例中，操作员可以不需要接受该活动。例如，一旦在步骤308处确定活动，车辆控制器104就可以在步骤314中自动改变物料搬运车辆12的车辆行为(即，绕过步骤310和步骤312)。在另一个非限制性示例中，车辆控制器104可以不需要在将传感器数据与预先存储的数据进行匹配之前将传感器数据分组。相反，车辆控制器104可以从传感器103接收一种类型的信号并相应地改变物料搬运车辆12。
图5的过程描述了车辆分类系统100的识别其正在执行的活动的类型并以基于该情形可能有利于操作员的方式来修改其自身行为的能力。在步骤302、304、306、308处，车辆分类系统100可以能够通过传感器103并通过解释来自其输入和输出的信号的模式来识别其动作的上下文。在步骤301处，车辆分类系统100可以随后经由显示器通知操作员，或者在另一非限制性示例中，车辆分类系统100认为操作员正在执行某个活动并且因此在步骤314处已经自动发起某些改变。在步骤312处，则操作员可以随后具有超控并在期望时取消对操作参数的改变的能力在一个实施例中，在步骤312处的操作员的反馈可以随后用于进一步完善车辆分类系统100。例如，在步骤312处的由操作员提供的反馈可被存储并用于根据操作员来设置偏好。
在一些非限制性示例中，车辆分类系统100可以通过CAN数据来识别正在由物料搬运车辆12执行的任务或活动。具体而言，车辆分类系统100可以被编程为识别CAN数据中对应于关键事件的特征并识别对应于操作员行为的模式。例如，车辆分类系统100可以使用来自牵引电机RPM 138、升降电机RPM 140、或负载重量154的原始CAN数据以将动作序列分类到任务中(例如，在地板拾取→放在高处＝放置(put away))。一旦将任务从CAN数据分类，车辆分类系统100就可以基于所分类的任务来修改物料搬运车辆12的操作参数。
图6A示出了根据本公开的一个非限制性示例的车辆任务400的非限制性过程，车辆分类系统100可在其操作的同时将该车辆任务400识别为活动或模式。任务400可导致车辆分类系统100操纵物料搬运车辆12以辅助操作员执行活动。可通过在多个传感器103与车辆控制器104之间传递的测得的量或离散信号来识别所有以下步骤。首先，任务400可包括：在过程框402处，物料搬运车辆12在地板高度拾取物体。随后，在过程框404处，物料搬运车辆12可以叉朝前行进或移动小于或等于第一预定义距离(例如，在约50英尺到200英尺之间，或小于约200英尺)。该距离是非限制性的，并且可以根据物料搬运车辆12、仓库、坞站、拖车等的特性来预设。在过程框404和过程框406之间，在过程框405处，感测系统可以记录来自惯性测量单元132的对应于车辆驶过坞平台进入拖车的数据。一旦物料搬运车辆12已经停下，就可以在过程框406处将物体放置在地板高度或高于地板高度。随后，在过程框408处，物料搬运车辆12可以牵引机朝前行进或移动第二预定义距离(例如，在50英尺到200英尺之间，或小于200英尺)。在一些非限制性示例中，第二预定义距离可以在第一预定义距离的预定容差内。例如，第二预定义距离可以在第一预定义距离的正5％或负5％内，或在第一预定义距离的正10％或负10％内，或在第一预定义距离的正15％或负15％内，或在第一预定义距离的正20％或负20％内，或在第一预定义距离的正25％或负25％内，或在第一预定义距离的正30％或负30％内，或在第一预定义距离的正35％或负35％内，或在第一预定义距离的正40％或负40％内，或在第一预定义距离的正45％或负45％内，或在第一预定义距离的正50％或负50％内。
在过程框408和过程框410之间，在过程框409处，感测系统可以记录来自惯性测量单元132的对应于车辆反向驶过坞平台进入或离开拖车的数据。最后，如果在过程框410处重复该整个任务400，则车辆分类系统100可以识别出：该系列活动指示物料搬运车辆12正在装载或卸载牵引机拖车。
在一个示例中，前置相机或后置相机122、叉位置144和实时定位系统130可以车辆控制器104用于确定物料搬运车辆12正在执行任务400的活动的传感器103中的一些(参见例如，图3和图6A)。在替代实施例中，车辆分类系统100可基于行进的方向和负载来在装载拖车和卸载拖车之间进行识别。例如，当物料搬运车辆12正在装载拖车时，车辆分类系统100可以识别出：物料搬运车辆12在叉朝前行进时是经装载的并且在牵引机朝前行进时是经卸载的。另外，当物料搬运车辆12正在卸载拖车时，物料搬运车辆12在叉朝前行进时是经卸载的并且在牵引机朝前行进时是经装载的。
可以进一步将预测与从安装在物料搬运车辆12上的相机捕获的图像或安装在物料搬运车辆12上的定位系统相证实。在活动或模式已经被识别之后，可以以预定的且可配置的方式来修改车辆的设置。在任务400的情况下，可以以一定值开启举升限制绕过特征(即，桅杆20和/或叉32的最大高度可以被减小到预定义高度)，以防止叉32和/或桅杆20超过拖车天花板高度。
图6B示出了车辆任务420的另一个非限制性过程，车辆分类系统100可在其操作的同时将该车辆任务420识别为活动或模式。任务420可导致车辆分类系统100操纵物料搬运车辆12以辅助操作员执行活动。可通过在多个传感器103与车辆控制器104之间传递的测得的量或离散信号来识别所有以下步骤。首先，任务420可包括：在过程框422处，物料搬运车辆12在地板高度拾取物体。随后，在过程框424处，物料搬运车辆12可以行进或移动小于或等于预定义距离(例如，小于或等于约100英尺)。该距离是非限制性的，并且可以根据物料搬运车辆12、仓库、坞站、拖车等的特性来预设。一旦物料搬运车辆12已经停下，就可以在过程框426处将物体放置。在一些非限制性示例中，物料搬运车辆12可以将物体在地板高度放下。在其他非限制性示例中，物料搬运车辆12可以将物体放置在悬挂在地面上方(即，在高于地面/地板高度的高度)的货架或其他结构上。随后，在过程框428处，物料搬运车辆12可以行进或移动小于或等于预定义距离。一旦物料搬运车辆12执行任务420，则车辆分类系统100就可以识别出：该系列活动(例如，短距离运输、卸载或装载事件、以及另一短距离运输)指示物料搬运车辆12正在装载或卸载牵引机拖车。
在车辆分类系统100的操作期间，前置相机或后置相机122、编码器120、叉位置144、负载重量154、和/或实时定位系统130可以是车辆控制器104用于确定物料搬运车辆12正在执行任务420的活动的传感器103中的一些(参见例如，图3)。在一个非限制性示例中，牵引轮编码器距离可用于确定由物料搬运车辆12移动的距离。可以进一步将预测与从安装在物料搬运车辆12上的相机捕获的图像或安装在物料搬运车辆12上的定位系统相证实。在活动已经被识别之后，可以以预定的且可配置的方式来修改车辆的设置。在任务420的情况下，类似于任务400，可以以一定值开启举升限制绕过特征(即，桅杆20和/或叉32的最大高度可以被减小到预定义高度)，以防止叉32和/或桅杆20超过拖车天花板高度。在一些非限制性示例中，可以用替代的或附加的设置修改来修改车辆的设置以有利地协助操作员和/或物料搬运车辆12。
图6C示出了车辆任务430的又另一非限制性过程，车辆分类系统100可在其操作的同时将该车辆任务430识别为活动。任务430可导致车辆分类系统100操纵物料搬运车辆12以辅助操作员执行活动。可通过在多个传感器103与车辆控制器104之间传递的测得的量或离散信号来识别所有以下步骤。首先，任务430可包括：在过程框432处，物料搬运车辆12在地板高度拾取物体。随后，在过程框434处，物料搬运车辆12可以行进或移动小于或等于第一预定义距离(例如，小于或等于约100英尺)。该距离是非限制性的，并且可以根据物料搬运车辆12、仓库、坞站、拖车等的特性来预设。一旦物料搬运车辆12已经停下，就可以在过程框436处将物体放置在地板高度或高于地板高度。随后，在过程框438处，物料搬运车辆12可以行进或移动小于或等于第二预定义距离。在一些非限制性示例中，第二预定义距离可以在第一预定义距离的预定容差内。例如，第二预定义距离可以在第一预定义距离的正5％或负5％内，或在第一预定义距离的正10％或负10％内，或在第一预定义距离的正15％或负15％内，或在第一预定义距离的正20％或负20％内，或在第一预定义距离的正25％或负25％内，或在第一预定义距离的正30％或负30％内，或在第一预定义距离的正35％或负35％内，或在第一预定义距离的正40％或负40％内，或在第一预定义距离的正45％或负45％内，或在第一预定义距离的正50％或负50％内。
最后，如果在过程框440处将该整个任务430重复附加的一次或更多次，则车辆分类系统100可以识别出：该系列活动指示物料搬运车辆12正在装载或卸载牵引机拖车。在一些非限制性示例中，当确定第一预定义距离与第二预定义距离的和小于或等于一总预定义距离(例如，小于或等于约200英尺)时，任务430可被分类为装载或卸载牵引机拖车。
在车辆分类系统100的操作期间，前置相机或后置相机122、编码器120、叉位置144、负载重量154、和实时定位系统130可以是车辆控制器104用于确定物料搬运车辆12正在执行任务430的活动的传感器103中的一些(参见例如，图3)。在一个非限制性示例中，牵引轮编码器距离可用于确定由物料搬运车辆12移动的距离。可以进一步将预测与从安装在物料搬运车辆12上的相机捕获的图像或安装在物料搬运车辆12上的定位系统相证实。在活动已经被识别之后，可以以预定的且可配置的方式来修改车辆的设置。在任务430的情况下，类似于任务400和任务420，可以以一定值开启举升限制绕过特征，以防止叉超过拖车天花板高度。然而，在一些非限制性示例中，可以不同地修改车辆的设置以有利地协助操作员和/或物料搬运车辆12。
图7示出了参考上述图6A描述的一旦车辆分类系统100将活动活动识别为任务400，车辆分类系统100就可经历的非限制性步骤序列450。在步骤452中，物料搬运车辆12可以在传感器103向车辆控制器104发送数据时以其标准模式操作。传感器103可以不断地监测车辆的周围和信号以确定是否正在执行活动。一旦车辆控制器104接收到数据，就可以基于模式或重复来分组数据，如上文解释的。在这种情况下，车辆控制器104将步骤402、404、406、408分组在一起。该数据可由车辆控制器104识别为任务400的活动，类似于图6A中详细描述的。
在步骤454中，类似于上文图6A中的过程框410，车辆分类系统100可以随后等待并检查以查看任务400是否先前已经被重复。如果它尚未被重复，则车辆分类系统100可以随后返回到步骤452以便从传感器103收集信息。在步骤454中，如果活动已经被重复，则在步骤456处，车辆分类系统100可以确定正在执行任务400，即，物料搬运车辆12正在装载或卸载拖车。在这种情况下，车辆分类系统100可以在步骤458处通知操作员它认为操作员正在装载或卸载拖车。随后，操作员可以在步骤460处有超控并取消改变、或在该改变的情况下继续的选项。如果操作员超控并取消改变，则车辆分类系统100可以随后返回到步骤452，监测传感器103。在另一方面，如果操作员接受活动，则车辆分类系统100可以移动到步骤462并开启举升限制绕过特征。同时，在步骤464中，操作员可以从系统接收开启了举升限制绕过特征的反馈。
在另一非限制性示例中，一旦车辆分类系统100识别任务400，车辆分类系统100就可以自动开启举升限制绕过特征，而不需要等待操作员接受活动。在这种情况下，操作员仍可以否决或取消活动，然而，车辆分类系统100可以通知操作员车辆分类系统100认为操作员正在执行某个活动并且因此已经擅自采取了某些改变。一旦在步骤462处开启举升限制绕过特征，就可以防止叉32和/或桅杆20升高到高于预定高度。这可以允许操作员迅速且高效地有效地移入和移出拖车。
在操作员已经完成卸载/装载拖车之后，操作员可以在步骤466中发起活动或任务的结束。这可以通过例如按下结束按钮、关闭车辆、向车辆指示不同的命令、或通过无线系统发起来完成。一旦活动已经结束，车辆分类系统100就可以在步骤468中关闭举升限制绕过特征。车辆分类系统100可以随后返回到步骤452，在步骤452，车辆分类系统100继续监测其传感器103，直到确定新的活动为止。在一个非限制性示例中，一旦物料搬运车辆12已经驶过坞平台进入拖车(如图6A中的过程框405处所示的)，车辆分类系统100就可以开启举升限制绕过特征。随后，一旦物料搬运车辆12已经驶过坞平台离开拖车(如图6A中的过程框409处所示的)，车辆分类系统100就可以关闭举升限制绕过特征。在另一非限制性示例中，即使已经确定了任务400，车辆分类系统100仍可以不断地监测传感器103以识别活动。换言之，车辆分类系统100可以始终处于步骤452，无论它可能位于步骤序列450中的什么其他步骤。
在其他非限制性示例中，一旦车辆分类系统100识别了上文参考图6B描述的任务420或上文参考图6C描述的任务430的活动，就可以替代地执行步骤序列450。因此，代替车辆控制器104将任务400分组在一起(参见图6A)，车辆分类系统100可以在步骤452中监测来自传感器和信号的数据，直到车辆控制器104将任务420(参见图6B)或任务430(参见图6C)分组。因此，任务400、420、430可导致在装载或卸载牵引机拖车期间开启举升限制绕过特征。如本文所述，如果识别出任务420(参见图6B)，则可以从由此产生的步骤序列450中移除步骤454。
图8示出了根据本公开的一个非限制性示例的车辆任务500的另一非限制性过程，车辆分类系统100可在操作的同时将该车辆任务500识别为活动。任务500可导致车辆分类系统100操纵物料搬运车辆12以辅助操作员执行活动。可通过在多个传感器103与车辆控制器104之间传递的测得的量或离散信号来识别所有以下步骤。首先，任务500可包括物料搬运车辆12在任何方向上移动一段时间，并且随后在过程框502处完全停下。一旦物料搬运车辆12已经停下，在过程框504处，物料搬运车辆12的叉就从行进位置举升到大于第一预定义高度(例如，在最大举升速度下大于120英寸)的高度。该距离是非限制性的，并且可以根据物料搬运车辆12、仓库、坞站等的特性来预设。在过程框506处，叉的举升可能完全停下。车辆分类系统100可以随后识别出操作员正在调整叉以在高处拾取或放置。在一个非限制性示例中，叉尖相机118、实时定位系统130、升降电机RPM 140、叉高度142、和负载重量154可以是车辆控制器104用于确定物料搬运车辆12正在执行任务500的活动的传感器103中的一些(参见例如，图3和图8)。
可以进一步将预测与从安装在物料搬运车辆12上的相机捕获的图像或安装在物料搬运车辆12上的定位系统相证实。在活动已经被识别之后，可以以预定的且可配置的方式来修改车辆的设置。在任务500的情况下，物料搬运车辆12可以临时重新映射其举升命令，使得最大举升或下降速度大约为全速的一般，由此在活动中提供更精确的控制。在另一非限制性示例中，一旦车辆分类系统100已经识别出物料搬运车辆12正在执行在高处拾取或放置，当叉32不承载负载时，车辆分类系统100就可以允许伸缩式桅杆20以增加的速度移动，这可以允许操作员更高效地执行任务。
图9示出了参考上述图8描述的车辆分类系统100可经历以确定并辅助任务500的非限制性步骤序列550。在步骤552中，物料搬运车辆12可以在传感器103向车辆控制器104发送数据时以其标准模式操作。传感器103可以不断地监测车辆12的周围和信号以确定活动。一旦车辆控制器104接收到数据，就可以基于模式或重复来分组数据，如上文解释的。在这种情况下，车辆控制器104将步骤502、504、506分组在一起。该数据被识别为类似于上文在图8中详细描述的任务500。
在步骤554处，车辆分类系统100可以识别任务500，并且因此，可以确定物料搬运车辆12正在用于在高处拾取或放置。在这种情况下，车辆分类系统100可以在步骤556处通知操作员它认为物料搬运车辆12正在用于在高处拾取或放置。随后，可以在步骤558处向操作员提供超控并取消改变或在该改变的情况下继续的选项。如果操作员超控或取消改变，则车辆分类系统100将返回到步骤552，监测传感器103。在另一方面，如果操作员接受该活动，则车辆分类系统100可以移动到步骤560并且将举升和下降的油门映射范围调节到减少大约百分之五十。同时，在步骤562中，操作员可以从系统接收已经将举升和下降的油门映射范围降低到大约百分之五十的反馈。在另一非限制性示例中，可以将油门映射范围修改到与上文描述的油门映射范围不同的百分比。例如，车辆分类系统100可以将举升和下降的油门映射范围调节到大约在百分之十到百分之九十之间的任何范围。
在又另一非限制性示例中，一旦车辆分类系统100识别出任务500，车辆分类系统100就可以自动将举升和下降的油门映射范围调节到大约百分之五十或另一预定义值，而不需要等待操作员接受该活动。在这种情况下，操作员仍可以否决或取消活动，然而，车辆分类系统100可以通知操作员车辆分类系统100认为操作员正在执行某个活动并且因此已经擅自采取了某些改变，即，将举升和下降的油门映射范围调节到大约百分之五十。
一旦操作员已经将叉移动到大约高度，如在过程框504中所示的，操作员就可以仅需要对叉高度进行小的调整。因此，通过将举升和下降的油门映射范围从完全操作限制降低到减小大约百分之五十，操作员可以对叉进行更精确的控制以微调位置。当在高处拾取或放置物体时，这可导致操作员更快且更高效的操作。
在步骤564中，操作员可以延伸叉以放置或拾取物体。随后，在步骤566中，操作员可以将叉完全缩回到原始位置。在在步骤568中恢复完全速度举升和下降之前，车辆分类系统100可以等待叉延伸和完全缩回。一旦在步骤568中举升和下降的油门映射范围已经返回到完全操作限制，车辆分类系统100可以随后返回到步骤552，在步骤552处，车辆分类系统100可以继续监测其传感器103，直到确定新的活动为止。在另一非限制性示例中，操作员可以手动将油门映射范围恢复到完全操作限制，而不需要将物料搬运车辆12的叉延伸和完全缩回。在进一步非限制性示例中，即使已经确定了任务500，车辆分类系统100仍可以不断地监测传感器103以识别活动。换言之，车辆分类系统100可以始终处于步骤552，无论它可能位于步骤序列550中的什么其他步骤。
图10示出了车辆分类系统100可以在操作使用期间经历的另一组非限制性步骤650。图10是车辆分类系统100可以识别为活动或任务的许多不同示例中的一些、以及由于所确定的活动或任务而修改得到的行为的简单表示。在步骤652中，车辆分类系统100可以在传感器103向车辆控制器104发送数据时以其标准模式操作。传感器103可以不断地监测车辆的周围和信号以确定是否正在执行活动。在步骤456的情况下，车辆分类系统100可以确定正在执行任务400。如上文参考图6-7解释的，车辆分类系统100可以确定物料搬运车辆12正在用于装载或卸载拖车。作为结果，车辆分类系统100可以在步骤462中实现临时举升限制绕过以辅助操作员。该临时举升限制绕过可以保持开启，直到活动在步骤654中结束。作为结果，在步骤656中，被改变的行为或设置可以返回到标准模式。最后，车辆分类系统100可以随后返回到步骤652，在步骤652，车辆分类系统100将继续监测其传感器103，直到确定新的活动为止。
在替代的非限制性示例中，车辆分类系统100可以在步骤554中识别出车辆正在执行任务500，即，车辆正在调节用于在高处拾取或放置的叉。作为结果和如上文在图8和图9中解释的，可以在步骤560中降低油门映射范围以使微调(feathering)升降控制更加灵敏。再次，一旦活动在步骤654中结束，就可以在步骤656处将车辆的行为或设置转换回到其标准模式，并且车辆分类系统100可以返回到步骤652以监测其传感器103。因此，车辆分类系统100是识别物料搬运车辆12正在执行的活动和调节或修改物料搬运车辆12的行为以辅助操作员执行任务或活动的恒定循环。如下面解释的附加的步骤是非限制性的，并且仅示出了车辆分类系统100可被设计用于在正常操作使用期间识别为任务的许多活动中的几个活动。
在步骤658中，车辆分类系统100可以识别出叉被定位在非嵌套(non-nested)配置中。作为结果，可以在步骤660中降低最大举升速度。在步骤662处，车辆分类系统100可以识别出大量物体位于物料搬运车辆12附近位置处。在步骤664中，车辆分类系统100可以随后降低物料搬运车辆12的加速设置。在一个非限制性示例中，在步骤666处，车辆分类系统100可以识别出物料搬运车辆12正在接近具有较高已知交通水平的过道或通道的末端。作为结果，车辆分类系统100可以转到步骤668，这降低了物料搬运车辆12的最大速度设置。
在另一非限制性示例中，在步骤670，车辆分类系统100可以识别出沉重负载被施加到叉。作为响应，车辆分类系统100可以在步骤672中能够基于所施加的负载类型来改变加速、减速、或最大速度设置。在进一步非限制性示例中，在步骤674处，车辆分类系统100可以识别出物料搬运车辆12正在装载或卸载的同时叉朝前移动。作为结果，可以在步骤676处将物料搬运车辆12的最大速度降低到第一预定义最大速度。替代地，在步骤678中，车辆分类系统100可以确定车辆正在装载或卸载的同时牵引机朝前移动。在这种情况下，可以在步骤680中将最大速度降低到第二预定义最大速度。该特征可以帮助火车操作员或自主车辆以牵引负载的配置(即，牵引机朝前)驾驶。如本文所述，图3中所示的传感器103或内部信号中的任一者可用于识别图10中概述的任务。因此，车辆分类系统100可以使用各种传感器103以确定各种任务或活动。
所有上述示例可以起作用，直到在步骤654中发起活动的结束。随后，车辆分类系统100可以移动到步骤656，在步骤656处，行为设置返回到正常或者修改被关闭。最后，车辆分类系统100可以随后移动返回到步骤652，在步骤652处，它将继续监测物料搬运车辆12的行为，直到确定另一活动为止。如本文所述，可以以各种方式发起活动的结束。例如，操作员可以向车辆分类系统100指示活动已结束，或者车辆分类系统100可以自己确定活动已结束。
在一个非限制性示例中，车辆分类系统100可以确定正在同时执行多个活动。例如，当车辆分类系统100正在执行任务400(即，装载或卸载拖车)时，车辆分类系统100可以确定多个物体定位在装载或卸载区域周围(即，步骤662)。因此，在施加临时举升限制绕过(步骤462)时，可以降低物料搬运车辆12的加速设置(步骤664)。在另一非限制性示例中，车辆分类系统100可以始终处于步骤652，监测其传感器和信号，以确定在执行不同的任务或活动的同时是否正在执行另一活动。
车辆分类系统100可以帮助操作员更有效地执行、或者自主车辆更高效地操作，这是因为物料搬运车辆12可提供有与正在执行的情形有关的先进辅助。这进而可以帮助为物料搬运车辆12并为物料搬运车辆12在其中操作的仓库、坞站、或环境提供增加的可靠性和效率。
因此，虽然已经结合特定实施例和示例描述了本发明，但是本发明不必受如此限制，并且许多其他实施例、示例、使用、修改以及对所述实施例、示例和使用的偏离旨在被所附权利要求所涵盖。本文引述的每一项专利和出版物的全部公开内容通过引用并入本文，如同每一项此类专利或出版物通过引用单独并入本文。
在所附权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (20)

1.一种用于对物料搬运车辆进行任务表征的方法，包括：
监测在所述物料搬运车辆上的一个或多个车载传感器与车辆控制器之间传递的数据；
在所监测的数据中识别重复或模式，所述重复或模式包括：
拾取物体；
叉朝前移动小于或等于第一预定义距离；
检测到所述物料搬运车辆驶过地板中的特征；
放置所述物体；
牵引机朝前移动小于或等于第二预定义距离；以及
检测到所述物料搬运车辆驶过地板中的所述特征；
确定所监测的数据中的所述重复或模式是车辆任务，其中所述车辆任务被分类为装载或卸载拖车；以及
基于所确定的车辆任务来修改所述物料搬运车辆的操作参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，修改所述物料搬运车辆的所述操作参数包括开启举升限制绕过特征。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述举升限制绕过特征防止所述物料搬运车辆的桅杆或叉的高度升高到高于预定高度。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
接收所述车辆任务已经结束的指示。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
在接收到所述车辆任务已经结束的所述指示时关闭举升限制绕过特征。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，地板中的所述特征是坞平台。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述坞平台提供所述物料搬运车辆正在进入或离开所述拖车的指示。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
向所述物料搬运车辆的操作员提供所述车辆任务被分类的指示。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
允许所述操作员超控所分类的车辆任务和所修改的操作参数。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预定义距离在所述第一预定义距离的预定容差内。
11.一种用于对物料搬运车辆进行任务表征的方法，包括：
监测在所述物料搬运车辆上的一个或多个车载传感器与车辆控制器之间传递的数据，其中所述物料搬运车辆包括桅杆和叉；
在所监测的数据中识别重复或模式，所述重复或模式包括：
在地板高度拾起物体；
移动小于或等于预定义距离；
放置所述物体；以及
移动小于或等于所述预定义距离；
确定所监测的数据中的所述重复或模式是车辆任务，其中所述车辆任务被分类为装载或卸载拖车；以及
基于所述车辆任务，将所述桅杆或所述叉的最大高度降低到低于预定高度。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
向所述物料搬运车辆的操作员提供所述车辆任务被分类的指示。
13.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
向所述物料搬运车辆的操作员提供所述叉或所述桅杆的所述最大高度被降低到所述预定高度的指示。
14.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
接收所述车辆任务已经结束的指示。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
在接收到指示所述车辆任务已经结束的所述指示时关闭所述桅杆或叉的所降低的最大高度。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，由牵引轮编码器确定所述物料搬运车辆移动的距离。
17.一种用于对物料搬运车辆进行任务表征的方法，包括：
监测在所述物料搬运车辆上的一个或多个车载传感器与车辆控制器之间传递的数据，其中所述物料搬运车辆包括桅杆和叉；
在所监测的数据中识别重复或模式，所述重复或模式包括：
在地板高度拾起物体；
移动第一预定义距离；
放置所述物体；
移动第二预定义距离；
一旦所监测的数据中的重复或模式已经重复被一次或多次，就确定所述重复或模式是车辆任务，所述车辆任务是装载或卸载拖车；以及
基于所确定的车辆任务来修改所述物料搬运车辆的操作参数，其中所述操作参数是所述桅杆或所述叉的最大高度。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
向所述物料搬运车辆的操作员提供所述车辆任务被分类的指示。
19.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
接收所述车辆任务已经结束的指示。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括：
在接收到所述车辆任务已经结束的所述指示时关闭所修改的操作参数。
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