CN115735133A - 工业车辆距离和范围测量设备的校准 - Google Patents

Abstract

公开了用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理和系统。校准不需要距离和范围测量设备的物理移动。替代地，来自设备的实际测量值与标称检测区和标称测量值一起使用以创建经修改的检测区来检测经修改的检测区内的物体。

Description

工业车辆距离和范围测量设备的校准

背景技术

本公开的各个方面总体上涉及工业车辆并且具体而言涉及校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备(例如，激光扫描仪、3-D相机、光检测和测距(LIDAR)设备等)。

包括分销商、零售店、制造商等在内的商业运营正在部署无线策略，以提高商业运营的效率和准确性。此类商业运营还可以部署无线策略来避免不断增加的劳动力和物流成本的潜在影响。

在典型的无线实现方式中，工作人员经由移动无线收发器链接到在对应计算机企业上执行的管理系统。例如，为了在操作员的设施周围移动物品，工作人员经常利用工业车辆，包括例如叉车、手动和电机驱动托盘车等。无线收发器用作管理系统的接口，以在工作人员的任务中，例如通过指示工作人员在哪里和/或如何挑选、包装、存放、移动、暂存、处理或以其它方式操纵操作员的设施内的物品来指导工作人员。

无线收发器还可以与合适的输入设备结合使用，以扫描、感测或以其它方式读取标记、标签或其它标识符，以跟踪设施内指定物品的移动。应该校准耦合到工业车辆的输入设备，包括机械朝向，使得输入设备可以扫描指定的查看区域。这种机械朝向可以在制造工业车辆时补偿公差，并且允许来自输入设备的读数具有更高的准确性。

发明内容

根据本公开的各方面，一种用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理包括确定标称检测区，该标称检测区是小于与耦合到工业车辆的距离和范围测量设备相关联的扫描区的区域的区域。此外，标称检测区包括地面上方结束标称检测区的标称高度。设备高度被确定为距离和范围测量设备在地面上方的高度。对扫描区内来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第一偏航角的发射获取第一测量值。此外，对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第二偏航角的发射获取第二测量值。第二偏航角与距离和范围测量设备的滚动轴线方向相反并且在第一偏航角的绝对值的角度公差内。对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的俯仰角的发射获取第三测量值。基于标称高度、设备高度、第一测量值、第二测量值和第三测量值创建经修改的检测区。

根据本公开的另外方面，一种用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理包括确定标称检测区，该标称检测区包括小于与耦合到工业车辆的距离和范围测量设备相关联的扫描区的区域的区域。对扫描区内来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第一偏航角的发射获取第一测量值。此外，对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第二偏航角的发射获取第二测量值。第二偏航角与距离和范围测量设备的滚动轴线方向相反并且在第一偏航角的绝对值的角度公差内。基于第一测量值、第二测量值、距离和范围测量设备的高度以及标称检测区创建经修改的检测区。

根据本公开的还有的方面，一种用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理包括确定地面上方结束标称检测区的标称高度，以及确定距离和范围测量设备在地面上方的高度。此外，对来自距离和范围测量设备的以俯仰角的发射获取测量值。基于标称高度、设备高度和测量值创建经修改的检测区。

附图说明

图1是根据本公开的各个方面的工业环境的示例布局；

图2是根据本公开的各方面的网络系统的流程图；

图3是根据本公开的各方面的可以在工业车辆中使用的硬件系统图；

图4是图示根据本公开的各方面的安装到工业车辆的距离和范围测量设备的扫描区的俯视图；

图5是根据本公开的各方面的安装到工业车辆的距离和范围测量设备的与校准距离和范围测量设备的俯仰角相关的扫描区的侧视图；

图6是根据本公开的各方面的安装到工业车辆的距离和范围测量设备的与校准距离和范围测量设备的滚动角相关的扫描区和标称检测区的俯视图；

图7是根据本公开的各方面的安装到工业车辆的距离和范围测量设备的与校准距离和范围测量设备的滚动角相关的标称检测区、实际检测区和经修改的检测区的俯视图；

图8是根据本公开的各方面的安装到工业车辆的距离和范围测量设备的与校准距离和范围测量设备的滚动角相关的扫描区和标称检测区的侧视图；以及

图9是图示根据本公开的各个方面的用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理的流程图。

具体实施方式

根据本公开的各个方面，公开了用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备(例如，激光器、扫描仪、3-D相机、光检测和测距(LIDAR)设备、超声波设备等)的系统和处理。传统的距离和范围测量设备校准处理需要带有与距离和范围测量设备的传感器耦合的适配器的单独的笔记本电脑、笔记本电脑上的特殊软件和特殊的对准仪。但是，通过本文描述的校准处理和系统，可以在不需要任何这些物品或者需要技术人员或任何其它资源来机械地重新定位距离和范围测量设备的情况下校准距离和范围测量设备。替代地，可以通过改变被确定为距离和范围测量设备的检测区的区来执行校准处理。

示例工业环境布局

现在参考图1，示出了工业环境(例如，仓库、供应场、装卸码头、制造设施、零售空间等)布局100的示例。在典型的拣货操作中，工业车辆的操作员从位于工业环境内的一个或多个过道下方提供的存储区域中的可用库存物品填写订单。在这个示例工业环境布局100中，存在三个过道102a、102b、102c(统称为102)，它们被三个货架104a、104b、104c(统称为104)隔开。

货架是一种可以用于储存和存储诸如消费者产品或材料等各种物品的结构，并且可以在尺寸和结构上不同。货架的示例包括但不限于选择性托盘货架、驶入式(drive-in)货架、驾驶通过式(drive-through)货架、流动货架、重力式货架和后推式货架。货架还可以有多个垂直层来扩展存储容量。

在典型的拣货操作期间，操作员可以将工业车辆106驾驶到将拣选第一订单上的(一个或多个)物品的第一地点(例如，过道1)。在拣选处理中，操作员从其相关联的(一个或多个)存储区域(例如，货架)取回订购的(一个或多个)库存物品，并且将拣选的库存放在托盘、收集笼、工业车辆携带的其它支撑结构上，或工业车辆本身上。然后操作员将工业车辆推进到将拣选(一个或多个)后续物品的下一个地点。重复上述处理，直到订单上的所有库存物品都被拣选完毕。替代地，操作员用工业车辆106取回诸如托盘、板条箱、盒子、容器或其它类似物品的包装物品并重复该处理，直到所有包裹都被取回并移动到新地点。

操作员可能需要为每个订单重复数百次拣选处理。此外，操作员可能需要在每个班次中拣选大量订单。由此，操作员可能需要花费大量时间来重定位(relocating)和重新定位(repositioning)工业车辆，这减少了操作员可用于挑选库存的时间。

此外，多个操作员(每个操作员控制一辆工业车辆)同时拣选订单的情况并不少见。例如，示出了三台传统叉车106a-c(例如，平衡重式叉车、前移式卡车、拣料机(orderpickers)、拣货机(stock picker)、堆垛机等)和一辆托盘车108(例如，低级拣料机、快速拣选远程卡车、中控托盘车等)。

根据本公开的各方面，提供方法和系统以减轻工业车辆与其它实体(例如，其它工业车辆、行人、建筑结构、障碍物等)之间的碰撞。例如，各种因素可能影响碰撞的可能性(例如，货架的尺寸和结构)，其可能会阻止工业车辆106c的操作员在视觉上看到不同工业车辆108的操作员，这可能导致工业车辆之间的碰撞。

此外，一些工业车辆可能具有远程控制能力。例如，用于工业车辆的远程控制系统可以包括由与工业车辆交互的操作员穿戴的可穿戴无线远程控制设备。可穿戴无线远程控制设备可以包括无线发送器和可通信地耦合到无线发送器的行驶控件，并且行驶控件的致动导致无线发送器向工业车辆无线发送行驶请求。

此外，工业环境可能在工业环境的不同区域之间具有不同的交通规则。例如，过道中的最大允许速度限制可能与车道中的最大允许速度限制不同。

系统概览

现在参考附图特别是图2，示出了根据本公开的各个方面的系统200的总图。所示系统200是专用的(特定的)计算环境，其包括由一个或多个网络(由参考标号204一般地指示)链接在一起的多个硬件处理设备(由参考标号202一般地指示)。

(一个或多个)网络204提供各种处理设备202之间的通信链路并且可以由互连处理设备202的联网组件206支持，包括例如路由器、集线器、防火墙、网络接口、有线或无线通信链路和对应的互连、蜂窝站和对应的蜂窝转换技术(例如，在蜂窝和TCP/IP之间转换等)。此外，(一个或多个)网络204可以包括使用一个或多个内联网、外联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络(Wi-Fi)、互联网(包括万维网)、蜂窝和/或其它布置的连接，用于实现处理设备202之间的实时或其它方式(例如，经由时移、批处理等)的通信。

处理设备202可以被实现为服务器、个人计算机、笔记本电脑、上网本计算机、目的驱动设备、专用计算设备和/或能够通过网络204通信的其它设备。处理设备202的其它类型包括例如个人数据助理(PDA)处理器、掌上计算机、包括蜂窝移动电话和智能电话在内的蜂窝设备、平板电脑、电子控制单元(ECU)、工业车辆的显示器等。

更进一步，处理设备202设在一个或多个工业车辆208上，诸如叉车、前移式卡车、拣货机、自动导引车、转塔卡车、牵引车、载人托盘车、步行式堆垛车、快速拣选远程卡车等。在所示的示例配置中，工业车辆208通过一个或多个接入点210与对应的用作到网络204的连接的联网组件206无线通信。替代地，工业车辆208可以配备有Wi-Fi、蜂窝或允许工业车辆208上的处理设备202直接与远程设备(例如，通过网络204)通信的其它合适的技术。

所示系统200还包括实现为支持分析引擎214和对应数据源(统称为数据源216)的服务器212(例如，web服务器、文件服务器和/或其它处理设备)的处理设备。分析引擎214和数据源216向工业车辆208提供域级资源。此外，数据源216存储与工业车辆208的活动相关的数据。

在示例性实现方式中，数据源216包括存储与操作(例如，工业环境、配送中心、零售店、制造商等)相关的各种类型的信息的数据库的集合。但是，这些数据源216不需要位于同一地点。在说明性示例中，数据源216包括将来自多个不同域的为企业的利益而执行的处理联系起来的数据库。在所示示例中，数据源216包括工业车辆信息数据库218(支持在工业车辆操作域中执行的处理)、仓库管理系统(WMS)220(支持在WMS域中执行的与货物在操作环境内的移动和跟踪相关的处理)、人力资源管理系统(HRMS)222(支持在HRMS域中执行的处理)、地理特征管理系统224(支持利用地理域中工业车辆的基于环境的地点跟踪数据的处理)等。上述列表并非详尽的，并且仅用作说明目的。

更进一步，工业车辆208可以包括与电子标牌的短程直接通信，该电子标牌可以是远程的，但是与对应的工业车辆208相对接近(作为示例，15-20米)。电子标牌还可以定位在机器、固定装置、装备、其它物体、工业车辆操作员、它们的组合等上。在Philip W.Swift于2017年8月24日提交的标题为INDUSTRIAL ELECTRONIC BADGE的美国专利申请No.15/685,163中更详细地讨论了电子标牌，其全部内容通过引用并入本文。

在某些说明性实现方式中，工业车辆208本身可以经由电子标牌通信器技术(例如经由短程直接通信链路)彼此直接通信，从而形成网状(mesh)网络或临时网状网络。

工业车辆

如上所述，在某些上下文和角色中，处理设备202设在工业车辆208上。这里，处理设备202是专用的、特定的计算机，诸如安装到工业车辆208或以其它方式与工业车辆208集成的设备。处理设备202包括耦合到存储器以执行指令的处理器。但是，处理设备202的执行环境进一步绑定到工业车辆208，使其成为与通用计算机不同的特定机器。

例如，工业车辆上的示例处理设备202是如在授予Wellman的美国专利No.8,060,400中阐述的移动资产信息链接设备(参见信息链接设备38)，其公开内容通过引用整体并入本文。在某些说明性实现方式中，处理设备202还与对应工业车辆208的组件通信(例如，经由车辆网络总线(例如，CAN总线(控制器局域网总线))、短程无线技术(例如，经由蓝牙或其它合适的技术)或其它有线连接，其示例在美国专利No.8,060,400中进一步阐述，该专利已通过引用并入。

参考图3，处理设备202被实现为信息链接设备，其包括实现与工业车辆208的组件的无线通信、数据和信息处理以及有线(和可选地无线)通信的必要电路系统。作为几个说明性示例，处理设备202包括用于无线通信的收发器302，其能够传输和接收信号。虽然为了方便示出了单个收发器302，但在实践中，可以提供一种或多种无线通信技术。例如，收发器302可以能够与远程服务器(例如，服务器212)通信，并且因此经由图2的接入点210上的802.11.xx与图2的分析引擎214交互。收发器302还可以可选地支持其它无线通信，诸如蜂窝、蓝牙、红外(IR)或任何其它技术或技术组合。例如，使用蜂窝到IP(互联网协议)桥接器，收发器302可以能够使用蜂窝信号直接与远程服务器(例如，制造商服务器)通信。收发器302还可以与控制工业车辆208的无线远程控制设备通信。远程控制设备可以由工业车辆操作员或由系统200控制。

处理设备202还包括控制模块304，其具有耦合到存储器以实现计算机指令的处理器。此外，控制模块304实现诸如操作员登录、使用前检验检查单、数据监视和其它特征的处理，这些处理的示例在美国专利No.8,060,400中更全面地描述，该专利已通过引用并入本文。

处理设备202还包括车辆电源启用电路系统306以选择性地启用或禁用工业车辆208。在某些实现方式中，车辆电源启用电路系统306可以例如取决于正确的操作员登录，部分启用工业车辆208进行操作或完全启用工业车辆208进行操作。例如，工业车辆电源启用电路系统306可以经由电源线308向组件提供选择性电源。工业车辆208的各种功能可以由车辆电源启用电路系统306控制(例如，结合控制模块304)，诸如牵引力控制、转向控制、制动控制、驱动电机等。

更进一步，处理设备202包括监视输入输出(I/O)模块310以经由有线或无线连接与安装到工业车辆或以其它方式安装在工业车辆上的外围设备(诸如传感器、仪表、编码器、开关等(由参考编号312统一表示))通信。

处理设备202经由合适的工业车辆网络系统314(例如，车辆网络总线)耦合到其它工业车辆系统组件和/或与其它工业车辆系统组件通信。工业车辆网络系统314是允许工业车辆208的电子组件相互通信的任何有线或无线网络、总线或其它通信能力。作为示例，工业车辆网络系统可以包括控制器局域网(CAN)总线、ZigBee、蓝牙、局域互连网(LIN)、时间触发的数据总线协议(TTP)或其它合适的通信策略。

如本文将更全面地描述的，工业车辆网络系统314的利用使得能够将工业车辆208上的处理设备202的组件无缝集成到包括工业车辆208的控制器的本地电子器件中。此外，监视I/O模块310可以将任何电子外围设备312桥接到工业车辆网络系统314。例如，如图所示，处理设备202连接、理解并且能够与本地车辆组件通信，诸如控制器、模块、设备、总线启用传感器、显示器、灯、灯条、发声设备、耳机、麦克风、触觉设备等(由参考标号316统一表示)。

处理设备202还可以与钥匙扣318(或键盘、读卡器或任何其它设备)通信以接收操作员登录标识。更进一步，处理设备202可以包括显示器和/或其它特征以提供期望的处理能力。

根据本公开的还有的方面，可以在工业车辆208上提供基于环境的地点跟踪系统320，其可以跨工业车辆网络系统314进行通信。基于环境的地点跟踪系统320使得工业车辆208能够在空间上感知其在工业环境内的地点。基于环境的地点跟踪系统320可以包括本地感知系统，该本地感知系统利用包括RFID(射频识别)、信标、灯或其它外部设备的标记来允许工业环境内的空间感知。基于环境的地点跟踪系统320可以使用全球定位系统(GPS)或三角测量系统中的一个或多个来确定位置。基于环境的地点跟踪系统320还可以使用从车辆传感器、编码器、加速度计等或允许确定地点的其它系统读取的知识。

作为另一个示例，基于环境的地点跟踪系统320可以包括应答器，并且可以在工业环境内对工业车辆的位置进行三角测量。此外，基于环境的地点跟踪系统320可以使用上述和/或其它技术的组合来确定工业车辆的当前(实时)位置。由此，在某些实现方式中，可以连续地(例如，每秒或更少时间)确定工业车辆的位置。替代地，可以导出其它采样间隔以连续地(例如，以离散定义的时间间隔、周期性或其它恒定和重复的时间间隔、基于中断、触发或其它方式的间隔)确定工业车辆随时间的位置。

处理设备202还可以连接到其它设备，例如，第三方设备322，诸如RFID扫描仪、显示器、仪表、重量传感器、叉式负载传感器或其它设备。

扫描场和检测区

现在转向图4，示出了当耦合到工业车辆的距离和范围测量设备被适当校准时该距离和范围测量设备的扫描场400的俯视图。如图所示，扫描场400是圆的二百七十度(270°)。但是，扫描场400可以是任何形状。检测区402是作为扫描场400的一部分的用于检测工业车辆所关注的物体和标记的区。注意的是，扫描场400大于检测区402。如图所示，当距离和范围测量设备被正确校准时，检测区402是矩形形状，但可以是任何期望的形状。下面示出了x轴404(也称为滚动轴线)和y轴(也称为俯仰轴线)406用于参考。

本文讨论了用于在不物理移动距离和范围测量设备的情况下校准距离和范围测量设备的处理。具体而言，用于校准距离和范围测量设备的滚动和用于校准距离和范围测量设备的俯仰的处理。

俯仰校准

图5图示了在高度504处耦合到工业车辆106的距离和范围测量设备502。当距离和范围测量设备502的俯仰角506被正确校准(即，距离和范围测量设备502处于标称俯仰角506)时，标称检测区402，参见图4，在区高度508处在地面上方结束。因此，距离和范围测量设备502的标称俯仰角506是已知的。此外，来自距离和范围测量设备502的发射的标称发射长度510可以使用距离和范围测量设备502的高度504和标称俯仰角506来导出(标称发射长度510等于高度504除以标称俯仰角506的正弦)。

距离和范围测量设备502通过测量来自距离和范围测量设备502的发射来确定物体是否存在于检测区中。如果所测量的发射等于或大于标称区长度510，那么对于该发射在检测区402中没有物体。但是，检测区402中的物体将导致发射的长度514短于标称发射长度510，因此如果测量的发射小于标称区长度512，那么检测区402中存在物体。

通常，校准距离和范围测量设备502的俯仰角的目的是确保检测区402在地板/地面上方的区高度508处结束。如果俯仰角导致发射更靠近工业车辆106(即，俯仰角506大于标称俯仰角)，那么检测区高度将看起来低于标称区高度并且较小的物体可能在检测区中被检测到。通常，这些较小的物体被忽略(即，未检测)，因为它们对工业车辆影响不大。另一方面，如果俯仰角导致发射远离工业车辆106(即，俯仰角506小于标称俯仰角)，那么所得区高度508将看起来高于标称区高度并且应在检测区中检测到的物体可能不能被检测到。

为了确定俯仰角506是否被正确校准，距离和范围测量设备502发出发射并且对发射长度514获取测量值。发射的偏航角可以是任何角度，但是为了讨论的目的本文使用零度的偏航角(即，与图4的俯视图中的x轴404一致)。如果测量值在标称发射长度的俯仰公差内，那么俯仰角被正确校准。但是，如果测量值超出标称发射长度的俯仰公差，那么俯仰角未被正确校准。

如果距离和范围测量设备502的俯仰角没有被正确校准，那么代替物理调整距离和范围测量设备502，检测区402可以被自动移位。具体而言，当设置检测区402时可以使用更多或更少的发射长度514。为了确定检测区402应该如何移位，确定距离和范围测量设备502的实际俯仰角520。在一些实施例中，实际俯仰角520通过获取距离和范围测量设备502的高度504除以发射长度测量值的结果的反正弦来确定。例如，如果距离和范围测量设备502的高度为1.2米，并且发射长度的测量值为2.4米，那么高度除以测量值的结果为0.5。0.5的反正弦是三十度，因此在这个示例中，实际俯仰角将是三十度。

使用实际俯仰角520，可以修改发射以用作检测区402的一部分。如上所讨论的，检测区402在地板/地面上方的高度508处结束。发射长度514可以增加等于标称检测区高度(即，高度508)除以实际俯仰角520的正弦值的偏移量。从发射长度514中减去偏移量得到检测区402的增加长度。

使用上面的等效方式，检测区402的增加长度可以通过从测量的发射长度514中减去偏移量来确定。此外，偏移量由标称检测区高度(即，高度508)除以实际俯仰角520的正弦来确定。因此，实际测量的检测区可以被重塑以通过应用如上所述的偏移量来补偿距离和范围测量设备的俯仰角中的误差。

滚动校准

图6图示了基于耦合到工业车辆106的距离和范围测量设备502的标称检测区402。如果距离和范围测量设备502被正确校准(并且工业车辆106在平坦的地板或平坦的地面上)，那么由距离和范围测量设备502以相对于x轴406的第一偏航角606测量的第一测量值604应该在由距离和范围测量设备502以相对于x轴404的第二偏航角610测量的第二测量值608的滚动公差内。第二偏航角610在第一偏航角606的相反方向上，但是第一偏航角606的绝对值在第二偏航角610的绝对值的角度公差内。例如，如果第一偏航角606是负四十五度(-45°)，那么第二偏航角610应该在正四十五度(+45°)的角度公差内。如果在校准时滚动公差为零，那么第一测量值604将等于第二测量值608。因此，如果第一测量值604在第二测量值608的滚动公差内，那么距离和范围测量设备502的滚动被正确校准。但是，如果第一测量值604不在第二测量值608的滚动公差内，那么距离和范围测量设备502的滚动没有被正确校准并且需要被校正。

图7图示了当距离和范围测量设备502的滚动角未被正确校准时的测量检测区702。在图7中，在第一偏航角606下的第一测量值604短于在第二偏航角610下的第二测量值608。因此，距离和范围测量设备502的滚动角是不正确的。此外，应该注意的是，测量的检测区702被移位到标称检测区402的右侧(也参见图6)。

与上面讨论的俯仰校准类似，可以在不物理移动距离和范围测量设备502的情况下校准滚动角。但是，不是减去(或添加)偏移量(如在上面的俯仰校准中)，而是距离和范围测量设备502的发射的测量值被乘以区比率(zone ratio)。

继续参考图5-7，图8从侧视图而不是图7的俯视图图示了图7的测量检测区702。距离和范围测量设备502在高度504处耦合到工业车辆106，并且该高度504对于第一测量值604和第二测量值608是相同的。区比率可以使用第一测量值604和第二测量值608来确定。

线704连接导致第一测量值604的发射和导致第二测量值608的发射，其中发射撞击地板710并且表示发射平面与地板710的交点。标称角712图示其中当滚动角被正确校准时，发射平面撞击地板710。如上所讨论的，可以将偏移量确定为等于标称检测区高度除以俯仰角的正弦。该偏移量可以用于确定该角度下检测区的新测量值。标称角的新测量值是以该角度发射的测量值乘以一减去偏移量除以距离和范围测量设备502的高度的比率。区比率被定义为新测量值除以以标称角发射的标称测量值。因此，对于通过区扫描的每个角度(即，每次发射)，发射的实际测量值应乘以区比率以获得实际检测区的测量值。这导致检测区“移位”到图7中所示的经修改的检测区(即，重塑的检测区)720。

俯仰和滚动校准

图9是图示用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理900的流程图。处理900反映了上面参考图1-8的讨论。该处理可以由工业车辆本身上的处理器或作为距离和范围测量设备的一部分的处理器来执行。

在902处，确定标称检测区。标称检测区包括小于与耦合到工业车辆的距离和范围测量设备相关联的扫描区的区域的区域。此外，标称检测区在地面上方的标称高度处结束，如上文所讨论的。可以通过将标称检测区的定义包括在工业车辆上的存储器中并且处理器读取该存储器来确定标称检测区。不同类型的工业车辆可以包括不同的标称检测区。例如，一种类型的工业车辆可以基于工业车辆正在承载的负载改变标称检测区的宽度。作为另一个示例，剪叉式升降机工业车辆可能需要更长的标称检测区(即，在车辆前方看得更远)。此外，仓库的布局可能影响标称检测区的尺寸。例如，标称检测区的宽度在过道较窄的仓库中可能较窄。

在904处，确定距离和范围测量设备在地面上方的设备高度。如上所讨论的，距离和范围测量设备耦合到工业车辆，因此设备高度应该容易地基于工业车辆类型来确定。例如，如果距离和范围测量设备耦合到离地一米处的快速拣选远程卡车，那么设备高度为一米。虽然其它因素(例如，加工公差、轮胎胎面磨损等)可能会影响设备高度，但在校准距离和范围测量设备时，这些因素可忽略不计(例如，毫米与米相比)。

在906处，对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第一偏航角的发射获取第一测量值。此外，来自距离和范围测量设备的以第一偏航角的发射在扫描区内。例如，发射可以与滚动轴线成负四十五度(-45°)的偏航角。作为另一个示例，发射可以与滚动轴线成正二十度(+20°)的偏航角。

在908处，对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第二偏航角的发射获取第二测量值。与第一测量值一样，来自距离和范围测量设备的以第二偏航角的发射在扫描区内。此外，第二偏航角在与滚动轴线相反的方向上并且在第一偏航角的角度公差内。例如，如果第一偏航角与滚动轴线成负四十五度(-45°)，那么第二偏航角与滚动轴线成正四十五度(+45°)。作为另一个示例，如果第一偏航角与滚动轴线成正二十度(+20°)，那么第二偏航角与滚动轴线成负二十度(-20°)。此外，两个不同的角度可以用于两个偏航角(即，其绝对值不在角度公差内的两个偏航角)。然后，在进行下面的比较之前，应该对其中一个测量值进行缩放。例如，第一测量值应该通过第一偏航角的余弦除以第二偏航角的余弦来缩放。另一方面，第二测量值可以通过第二偏航角的余弦除以第一偏航角的余弦来缩放。因此，如果第一偏航角是四十五度，并且第二偏航角是负二十度，那么第一测量值被缩放0.707/0.94＝0.752。注意的是，如果第一偏航角是四十五度，并且第二偏航角是正二十度，那么对于示例结果是相同的。

在910处，对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的俯仰角的发射获取第三测量值。在一些实施例中，第三测量值与第一测量值相同。在其它实施例中，第三测量值是在与第一测量值不同的时间获取的。

在912处，基于标称高度、设备高度、第一测量值、第二测量值和第三测量值创建经修改的检测区。例如，使用第一测量值和第二测量值、设备高度和检测区的标称高度，可以通过区比率修改标称检测区，以补偿距离和范围测量设备的滚动角问题，如上所讨论的。此外，使用第三测量值、检测区的标称高度以及距离和范围测量设备的高度，标称检测区可以通过偏移量来修改，以补偿距离和范围测量设备的俯仰角问题，如上所讨论的。

在一些实施例中，检测区被修改以首先补偿俯仰角，然后补偿滚动角。在其它实施例中，检测区被修改以首先补偿滚动角，然后补偿俯仰角。在各种实施例中，检测区被修改以同时补偿滚动角和俯仰角。此外，可以以任何顺序获取测量值。例如，在一些实施例中，获取第三测量值，然后修改检测区以补偿俯仰校准中的误差(即，俯仰角不在标称俯仰角的俯仰公差内)。然后获取第一测量值和第二测量值，并修改检测区以补偿滚动校准中的误差(即，滚动角不在标称滚动角的滚动公差内)。其它顺序也是可能的。

此外，如果俯仰校准和滚动校准中没有误差，那么区比率可以是一，并且偏移量可以是零。因此，经修改的区将是标称区。

本文所述的校准系统和处理消除了对用于距离和范围测量设备的可调支架的需要，这应该减少了导致校准误差的变量类型。

如本领域技术人员将认识到的，本公开的各方面可以被实施为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或结合软件和硬件方面的实施例的形式，其在本文中都可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开的各方面可以采取实施在一个或多个计算机可读存储介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读存储介质具有在其上实施的计算机可读程序代码。

可以利用一种或多种计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非详尽列表)将包括以下各项：具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或前述的任何合适的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何有形介质。计算机存储介质不包括传播信号。

计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的一部分的其中实施计算机可读程序代码的传播数据信号。这种传播的信号可以采用多种形式中的任何一种，包括但不限于电磁、光或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质并且可以通信、传播或传送程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何计算机可读介质。

实施在计算机可读介质上的程序代码可以使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等，或前述的任何合适的组合。

用于执行本公开的各方面的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任何组合编写，包括面向对象的编程语言(诸如Java、Smalltalk、C++等)和常规的过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似的编程语言)。程序代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为独立软件包、部分在用户的计算机上且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用网络服务提供商的网络)。

本文参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图说明和/或框图来描述本公开的各方面。将理解的是，流程图说明和/或框图的每个方框，以及流程图说明和/或框图中的方框的组合，可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的手段。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，其可以指导计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生制品，该制品包括实现流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的指令。

计算机程序指令还可以加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上，以使得一系列操作步骤在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行以产生计算机实现的处理，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的处理。

附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个方框可以表示模块、片段或代码的一部分，其包括用于实现(一个或多个)指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意的是，在一些替代实现方式中，方框中标注的功能可以不按照附图中标注的次序发生。例如，取决于所涉及的功能，相继示出的两个方框实际上可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的次序执行这些方框。还将注意到的是，框图和/或流程图说明的每个方框，以及框图和/或流程图说明中的方框的组合，可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在进行限制。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”还旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。

下面权利要求中的所有部件或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作和等同形式旨在包括用于与如具体要求保护的其它要求保护的元件组合来执行功能的任何结构、材料或动作。本公开的描述已经出于说明和描述的目的而呈现，但并不旨在穷举或限制于所公开的形式。在不脱离本实施例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。选择和描述本公开的各方面是为了最好地解释本实施例的原理和实际应用，并使本领域的其它普通技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的各种实施例。

Claims (17)

1.一种用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理，所述处理包括：

确定地面上方结束标称检测区的标称高度；

确定距离和范围测量设备在地面上方的设备高度；

对来自距离和范围测量设备的以俯仰角的发射获取测量值；以及

基于标称高度、设备高度和测量值创建经修改的检测区。

2.如权利要求1所述的处理，其中对来自距离和范围测量设备的以俯仰角的发射获取测量值包括对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线零度偏航角的发射获取测量值。

3.如权利要求1所述的处理，其中对来自距离和范围测量设备的以俯仰角的发射获取测量值包括对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线非零度的偏转角的发射获取测量值。

4.如权利要求1所述的处理，其中基于标称高度、设备高度和测量值创建经修改的检测区包括：

通过确定测量值在标称检测区的长度的俯仰公差内来确定俯仰角是正确的；以及

如果俯仰角是正确的，那么使用标称检测区作为经修改的检测区。

5.如权利要求1所述的处理，其中基于标称高度、设备高度和测量值创建经修改的检测区包括：

通过确定测量值在标称检测区的长度的俯仰公差之外来确定俯仰角是不正确的；以及

通过基于标称高度和设备高度缩放测量值来创建经修改的检测区。

6.如权利要求5所述的处理，其中通过基于标称高度和设备高度缩放测量值来创建经修改的检测区包括将测量值乘以标称高度与设备高度的比率和一之间的差值。

7.如权利要求5所述的处理，其中通过基于标称高度和设备高度缩放测量值来创建经修改的检测区包括通过基于标称高度和设备高度缩放几个测量值来创建经修改的检测区。

8.一种用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理，所述处理包括：

确定标称检测区，其中标称检测区包括小于与距离和范围测量设备相关联的扫描区的区域的区域；

对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第一偏航角的发射获取第一测量值，其中来自距离和范围测量设备的以第一偏航角的发射在扫描区内；

对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第二偏航角的发射获取第二测量值，其中：

来自距离和范围测量设备的以第二偏航角的发射在扫描区内；以及

第二偏航角与距离和范围测量设备的滚动轴线方向相反并且在第一偏航角的绝对值的角度公差内；以及

基于第一测量值、第二测量值、距离和范围测量设备在地面上方的高度以及标称检测区创建经修改的检测区。

9.如权利要求8所述的处理，其中基于第一测量值、第二测量值、距离和范围测量设备在地面上方的高度以及标称检测区创建经修改的检测区包括：

通过确定第一测量值在第二测量值的滚动公差内来确定滚动角是正确的；以及

如果滚动角是正确的，那么使用标称检测区作为经修改的检测区。

10.如权利要求8所述的处理，其中基于第一测量值、第二测量值、距离和范围测量设备在地面上方的高度以及标称检测区创建经修改的检测区包括：

通过确定第一测量值在第二测量值的滚动公差之外来确定滚动角是不正确的；以及

如果滚转角是不正确的，那么基于距离和范围测量设备的高度修改第一测量值和第二测量值。

11.如权利要求10所述的处理，其中确定标称检测区还包括基于标称检测区应该在地面上方结束的标称高度来确定标称检测区。

12.如权利要求11所述的处理，其中基于第一测量值、第二测量值、距离和范围测量设备在地面上方的高度以及标称检测区创建经修改的检测区包括：

基于标称高度以及距离和范围测量设备在地面上方的高度来确定区比率；

按区比率缩放第一测量值；以及

按区比率缩放第二测量值。

13.如权利要求12所述的处理，其中基于第一测量值、第二测量值、距离和范围测量设备在地面上方的高度以及标称检测区来创建经修改的检测区还包括：

以与第一偏航角和第二偏航角无关的第三偏航角获取第三测量值；以及

基于区比率缩放第三测量值。

14.如权利要求8所述的处理，其中对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第二偏航角的发射获取第二测量值包括在与第一测量值的相同扫描期间获取第二测量值。

15.一种用于校准耦合到工业车辆的距离和范围测量设备的处理，所述处理包括：

确定标称检测区，其中：

标称检测区包括小于与距离和范围测量设备相关联的扫描区的区域的区域；以及

标称检测区包括地面上方结束标称检测区的标称高度；

确定距离和范围测量设备在地面上方的设备高度；

对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第一偏航角的发射获取第一测量值，其中来自距离和范围测量设备的以第一偏航角的发射在扫描区内；

对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的第二偏航角的发射获取第二测量值，其中：

来自距离和范围测量设备的以第二偏航角的发射在扫描区内；以及

第二偏航角与距离和范围测量设备的滚动轴线方向相反并且在第一偏航角的绝对值的角度公差内；以及

对来自距离和范围测量设备的以相对于距离和范围测量设备的滚动轴线的俯仰角的发射获取第三测量值；以及

基于标称高度、设备高度、第一测量值、第二测量值和第三测量值创建经修改的检测区。

16.如权利要求15所述的处理，其中第三测量值与第一测量值相同。

17.如权利要求15所述的处理，其中第三测量值独立于第一测量值和第二测量值。

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