RU2575810C2

RU2575810C2 - Forklift navigation system

Info

Publication number: RU2575810C2
Application number: RU2014111513/08A
Authority: RU
Inventors: Лукас Б. ВАЛЬТЦ; Бин ЧЖЭН; Томас Л. МАЛЛАК; Стив МАНГЕТ
Original assignee: Краун Эквипмент Корпорейшн
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2016-02-20

Abstract

FIELD: physics; control.

SUBSTANCE: invention relates to systems and methods for providing vehicle control parameter limit values when using an automatic control mode. One version of the system comprises a navigation system and a vehicle comprising a storage device storing a program. Versions of the system provide: receiving an indication for the automatic control of the vehicle; receiving a route from a navigation system for the vehicle to reach a destination for completing a set task; and determining a vehicle parameter limit value corresponding to the state of the vehicle. Some versions provide: sending the vehicle parameter limit value from a vehicle control module (VCM) to a navigation control module (NCM); determining, via the NCM, an automatic control command according to the destination and based on the vehicle parameter limit value; and sending the automatic control command to the vehicle engine.

EFFECT: more accurate control of a vehicle operating in an automatic control mode.

19 cl, 7 dwg, 4 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится в целом к предельным величинам параметров управления транспортными средствами и в частности к системам и способам обеспечения предельных величин параметров управления транспортными средствами при использовании автоматического режима управления.The present invention relates generally to limit values for vehicle control parameters, and in particular to systems and methods for providing limit values for vehicle control parameters when using the automatic control mode.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Как известно, в складских помещениях используются вильчатые погрузчики и/или другие транспортные средства для перемещения различных грузов внутри склада. Соответственно, во многих технических решениях используется оператор транспортного средства, который решает, какие грузы и в какие места необходимо перемещать. Хотя операторы транспортных средств могут осуществлять их навигацию для выполнения поставленных задач, однако часто операторы совершают ошибки, выбирают неоптимальные маршруты или иным образом замедляют выполнение задач по перемещению грузов. В связи с этим многие технические решения предусматривают использование полуавтоматического и/или полностью автоматического режима управления транспортными средствами. Хотя полуавтоматический или полностью автоматический режим управления может обеспечивать дополнительные возможности, однако часто количество ошибок в системе увеличивается из-за отсутствия связи между навигационной системой и системой управления транспортного средства.As you know, forklifts and / or other vehicles are used in warehouses to move various goods inside the warehouse. Accordingly, in many technical solutions, a vehicle operator is used, which decides which goods and in which places need to be moved. Although vehicle operators can navigate them to accomplish their tasks, operators often make mistakes, choose non-optimal routes, or otherwise slow down the tasks of moving goods. In this regard, many technical solutions provide for the use of a semi-automatic and / or fully automatic mode of driving vehicles. Although a semi-automatic or fully automatic control mode may provide additional capabilities, often the number of errors in the system increases due to the lack of communication between the navigation system and the vehicle control system.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В настоящем изобретении предлагается система обеспечения предельных величин параметров для транспортного средства. В одном из вариантов система содержит навигационную систему и транспортное средство, содержащее запоминающее устройство, в котором записана программа. Варианты системы обеспечивают: получение указания на автоматическое управление транспортным средством; прием маршрута от навигационной системы, обеспечивающего перемещение транспортного средства в пункт назначения для выполнения назначенного задания; определение предельной величины параметра для транспортного средства, которая соответствует его текущему состоянию. В некоторых вариантах обеспечивается: передача предельной величины параметра из модуля (VCM) управления транспортным средством в модуль навигации (NCM); определение с использованием модуля NCM команды автоматического управления в соответствии с пунктом назначения и с учетом предельной величины параметра для транспортного средства; передача команды автоматического управления в двигатель транспортного средства.The present invention provides a system for providing limit parameters for a vehicle. In one embodiment, the system comprises a navigation system and a vehicle comprising a storage device in which a program is recorded. System options provide: receiving instructions for automatic vehicle control; receiving a route from the navigation system, providing the vehicle is moved to the destination to complete the assigned task; determination of the limit value of the parameter for the vehicle, which corresponds to its current state. In some embodiments, it is provided: transmission of a parameter limit value from a vehicle control module (VCM) to a navigation module (NCM); determining, using the NCM module, automatic control commands in accordance with the destination and taking into account the limit value of the parameter for the vehicle; transmission of an automatic control command to a vehicle engine.

В изобретении также предлагается соответствующий способ. В некоторых вариантах способа обеспечивается: прием назначенного задания, относящегося к перемещению груза в пункт назначения, определяемый трехмерными координатами; определение маршрута, обеспечивающего перемещение транспортного средства в указанный пункт назначения для выполнения назначенного задания; определение предельной величины параметра в соответствии с текущим состоянием транспортного средства. Некоторые варианты способа включают: формирование команды автоматического управления в соответствии с трехмерными координатами пункта назначения и с учетом предельной величины параметра; передачу команды автоматического управления на транспортное средство.The invention also provides an appropriate method. In some embodiments of the method, it is provided: receiving an assigned task related to moving a load to a destination determined by three-dimensional coordinates; determination of the route that ensures the movement of the vehicle to the specified destination to complete the assigned task; determination of the limit value of the parameter in accordance with the current state of the vehicle. Some variants of the method include: forming an automatic control command in accordance with the three-dimensional coordinates of the destination and taking into account the limit value of the parameter; automatic command transmission to the vehicle.

В изобретении также предлагаются варианты транспортного средства. В некоторых вариантах транспортное средство содержит: запоминающее устройство, в котором записана программа, при выполнении которой устройством обработки информации обеспечивается выполнение по меньшей мере следующих стадий: прием транспортным средством указания на автоматическое управление; прием маршрута для перемещения в пункт назначения; определение предельной величины параметра для транспортного средства, которая соответствует его текущему состоянию. В некоторых вариантах выполнение программы обеспечивает: передачу из модуля (VCM) управления транспортным средством в модуль (NCM) навигации предельной величины параметра для транспортного средства; использование модуля NCM для навигации транспортного средства в пункт назначения, соблюдая указанную предельную величину параметра.The invention also provides vehicle options. In some embodiments, the vehicle comprises: a storage device in which a program is recorded in which the information processing device performs at least the following steps: receiving the vehicle indicating automatic control; receiving a route for moving to a destination; determination of the limit value of the parameter for the vehicle, which corresponds to its current state. In some embodiments, the execution of the program provides: transmission from the vehicle control module (VCM) to the navigation module (NCM) of the parameter limit value for the vehicle; using the NCM to navigate the vehicle to its destination, observing the specified limit value of the parameter.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Рассмотренные в нижеприведенном описании варианты являются всего лишь иллюстрациями, которые не должны рассматриваться как ограничения объема изобретения, определяемого его формулой. Нижеприведенное подробное описание иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения лучше всего можно понять при рассмотрении вместе с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые элементы указаны одинаковыми ссылочными номерами, и на которых показано:The options described in the description below are merely illustrations that should not be construed as limiting the scope of the invention as defined by its claims. The following detailed description of illustrative embodiments of the present invention can best be understood when considered together with the accompanying drawings, in which the same elements are indicated by the same reference numbers, and which show:

Фигура 1 - схема вычислительной среды для обеспечения предельных величин параметров управления транспортным средством по одному или нескольким рассмотренным вариантам.Figure 1 is a diagram of a computing environment for providing limit values for vehicle control parameters according to one or more of the considered options.

Фигура 2 - схема среды, для которой обеспечиваются предельные величины параметров управления транспортным средством по одному или нескольким рассмотренным вариантам.Figure 2 is a diagram of the environment for which the limit values of the vehicle control parameters are provided according to one or more of the considered options.

Фигура 3 - схема вычислительной среды для обеспечения алгоритма работы модуля управления транспортным средством по одному или нескольким рассмотренным вариантам.Figure 3 is a diagram of a computing environment for providing the algorithm of the vehicle control module according to one or more of the considered options.

Фигура 4 - график зависимости предельной величины скорости движения от высоты подъема груза по одному или нескольким рассмотренным вариантам.Figure 4 is a graph of the dependence of the limiting value of the speed of movement on the height of the load according to one or more of the considered options.

Фигура 5 - график зависимости максимальной величины скорости движения транспортного средства от угла поворота по одному или нескольким рассмотренным вариантам.Figure 5 is a graph of the dependence of the maximum value of the vehicle speed on the rotation angle according to one or more of the considered options.

Фигура 6 - блок-схема алгоритма использования предельных величин параметров управления транспортным средством по одному или нескольким рассмотренным вариантам.Figure 6 is a block diagram of an algorithm for using the limit values of vehicle control parameters according to one or more of the considered options.

Фигура 7 - блок-схема другого алгоритма использования предельных параметров управления транспортным средством по одному или нескольким рассмотренным вариантам.Figure 7 is a block diagram of another algorithm for using limiting vehicle control parameters according to one or more of the considered options.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На фигуре 1 приведена схема вычислительной системы для обеспечения предельных величин параметров управления транспортным средством по одному или нескольким вариантам, рассмотренным в настоящем описании. Как показано на схеме фигуры 1, связь между навигационной системой 102, удаленным вычислительным устройством 104 и транспортным средством 106 может обеспечиваться с помощью сети 100. Сеть 100 может включать проводную и/или беспроводную локальную вычислительную сеть, глобальную вычислительную сеть и/или другой тип сети, обеспечивающей обмен информацией. Навигационная система 102 может быть сконфигурирована как сервер или другое вычислительное устройство и может быть расположена в складском помещении или в другом месте. Навигационная система 102 может быть сконфигурирована для передачи навигационной информации на транспортное средство 106 и/или прием от него навигационных данных. Дополнительно может использоваться удаленное вычислительное устройство 104, которое может быть реализовано как управляющее вычислительное устройство для обработки заданий, которые должны выполняться транспортными средствами. Эти задания могут определять местонахождение продукта, который необходимо переместить в другое место, и/или обеспечивать другую необходимую информацию. Получив информацию назначенного задания, навигационная система 102 и/или удаленное вычислительное устройство 104 могут определить транспортное средство для выполнения этого задания. Навигационная система 102 дополнительно может определять порядок (приоритеты) выполнения заданий определенным транспортным средством 106. Навигационная система 102 может обмениваться информацией с транспортным средством 106 для определения его местонахождения. Имея информацию о местонахождении транспортных средств 106, навигационная система 102 может более эффективно назначать задания этим транспортным средствам. Кроме того, обмен информацией между навигационной системой 102 и транспортным средством 106 может включать передачу на транспортное средство 106 информации о пункте назначения и/или о маршруте. Информация о маршруте может содержать линии и дуги пути, по которому должно пройти транспортное средство 106, чтобы из текущего местонахождения попасть в пункт назначения. Однако в некоторых вариантах транспортное средство 106 получает только координаты заданного пункта назначения и само определяет маршрут для перемещения в этот пункт назначения.The figure 1 shows a diagram of a computing system to provide limit values for vehicle control parameters according to one or more of the options discussed in the present description. As shown in the diagram of FIG. 1, communication between the navigation system 102, the remote computing device 104, and the vehicle 106 may be provided by the network 100. The network 100 may include a wired and / or wireless local area network, a wide area network, and / or another type of network providing information exchange. The navigation system 102 may be configured as a server or other computing device and may be located in a storage room or elsewhere. The navigation system 102 may be configured to transmit navigation information to the vehicle 106 and / or receive navigation data from it. Additionally, a remote computing device 104 may be used, which may be implemented as a control computing device for processing tasks to be performed by vehicles. These tasks can locate the product that needs to be moved to another location and / or provide other necessary information. Having received the information of the assigned task, the navigation system 102 and / or the remote computing device 104 can determine the vehicle for this task. The navigation system 102 can additionally determine the order (priorities) of tasks performed by a particular vehicle 106. The navigation system 102 can exchange information with the vehicle 106 to determine its location. With information about the location of vehicles 106, the navigation system 102 can more efficiently assign tasks to these vehicles. In addition, the exchange of information between the navigation system 102 and the vehicle 106 may include transmitting to the vehicle 106 destination information and / or route information. The route information may contain lines and arcs of the path that the vehicle 106 must pass to reach the destination from the current location. However, in some embodiments, the vehicle 106 only receives the coordinates of a given destination and determines the route to travel to that destination itself.

В систему входит также удаленное вычислительное устройство 104. Это устройство 104 также может быть сконфигурировано как сервер или другое вычислительное устройство для передачи в навигационную систему 102 назначенных заданий и/или другой информации. В некоторых вариантах удаленное вычислительное устройство 104 может находиться в том же помещении, что и навигационная система 102, а в других вариантах удаленное вычислительное устройство 104 и навигационная система 102 могут находиться в разных местах. Аналогично, в зависимости от конкретного варианта удаленное вычислительное устройство 104 может быть сконфигурировано для обслуживания одной или нескольких различных сред и для обмена информацией с несколькими разными навигационными системами.The system also includes a remote computing device 104. This device 104 may also be configured as a server or other computing device for transmitting assigned tasks and / or other information to the navigation system 102. In some embodiments, the remote computing device 104 may be in the same room as the navigation system 102, and in other embodiments, the remote computing device 104 and the navigation system 102 may be in different places. Similarly, depending on a particular embodiment, the remote computing device 104 may be configured to serve one or more different environments and to exchange information with several different navigation systems.

Как показано на фигуре 1, система включает также транспортное средство 106. Транспортное средство 106 может быть складским транспортным средством, таким как, например, вильчатый погрузчик. Транспортное средство 106 может содержать одну или несколько систем управления: систему рулевого управления, тормозную систему, систему управления тягой и т.п.Транспортное средство 106 также содержит интерфейс пользователя, датчики определения местонахождения (лазерные датчики, оптические датчики и т.п.), а также вычислительную инфраструктуру ПО, которая может включать модуль 112 управления транспортным средством (VCM) и навигационный модуль 114 (NCM). Как это будет описано ниже более подробно, модуль VCM 112 может обеспечивать оператору возможность управления транспортным средством в ручном режиме. Модуль NCM 114 может быть сконфигурирован для передач команд управления для обеспечения возможности работы транспортного средства 106 в автоматическом режиме. Обмен информацией между модулями VCM 112 и NCM 114 и координация их работы обеспечивается интерфейсом управления навигацией.As shown in FIG. 1, the system also includes a vehicle 106. The vehicle 106 may be a storage vehicle, such as, for example, a forklift truck. Vehicle 106 may comprise one or more control systems: steering system, brake system, traction control system, etc. Vehicle 106 also includes a user interface, location sensors (laser sensors, optical sensors, etc.), as well as a software computing infrastructure, which may include a vehicle control module (VCM) 112 and a navigation module 114 (NCM). As will be described in more detail below, the VCM 112 can provide the operator with the ability to manually control the vehicle. The NCM 114 may be configured to transmit control commands to enable the vehicle 106 to operate in automatic mode. Information exchange between the VCM 112 and NCM 114 modules and coordination of their work is provided by the navigation control interface.

На фигуре 2 приведена схема 200 среды, для которой обеспечиваются предельные величины параметров управления транспортным средством по одному или нескольким нижеописанным вариантам; Как показано на фигуре 2, схема 200 среды относится к складскому помещению, в котором размещены товары (грузы) 202. Товары могут быть расположены упорядоченно, не только по горизонтали на полу помещения (в направлениях осей X и Y), но и по вертикали (в направлении оси Z). Как уже указывалось, транспортное средство 106 может работать в ручном режиме управления оператором, который вводит команды управления. Оператор может обеспечивать навигацию транспортного средства в ручном режиме для перемещения его в заданный пункт, выполнение поставленного задания и переход к следующему заданию.The figure 2 shows a diagram 200 of the environment for which the limit values of the vehicle control parameters are provided according to one or more of the options described below; As shown in FIG. 2, the medium circuit 200 relates to a storage room in which goods (loads) 202 are placed. The goods can be arranged orderly, not only horizontally on the floor of the room (in the directions of the X and Y axes), but also vertically ( in the direction of the Z axis). As already indicated, the vehicle 106 may operate in a manual control mode by an operator that enters control commands. The operator can provide manual navigation of the vehicle to move it to a given point, complete the task and go to the next task.

Если на транспортное средство 106 передана команда управления на работу в автоматическом режиме, оно может определить свое состояние и работать в автоматическом режиме. Таким образом, автоматический режим управления транспортным средством 106 может осуществляться модулем NCM 114, навигационной системой 102, оператором навигационной системы и/или другим внешним источником в результате определения варианта эффективного управления транспортным средством 106 для выполнения задания и передачи команды управления в соответствии с эффективностью управления, состоянием транспортного средства и конкретным заданием. Имея эту информацию, транспортное средство 106 может перемещаться в заданный пункт назначения, выполнять назначенное задание и переходить к выполнению следующего задания.If a control command is transmitted to the vehicle 106 to operate in automatic mode, it can determine its status and operate in automatic mode. Thus, the automatic control mode of the vehicle 106 can be carried out by the NCM 114, the navigation system 102, the operator of the navigation system and / or other external source as a result of determining the option of effective control of the vehicle 106 to complete the task and transmit the control command in accordance with the control efficiency, vehicle condition and specific task. With this information, vehicle 106 can move to a predetermined destination, complete the assigned task, and proceed to the next task.

В одном из примеров, если транспортное средство 106 работает в автоматическом режиме управления, оно может получить задание, пункт назначения (адрес D212) и/или маршрут, по которому можно попасть в пункт назначения. В соответствии с полученной информацией транспортное средство 106 может рассчитать маршрут для перемещения в заданный пункт назначения по адресу D212 и затем выполнить поставленное задание. В этом конкретном примере в соответствии с заданием транспортное средство 106 должно забрать груз, находящийся по адресу D212. Затем транспортное средство 106 из своего текущего местонахождения может осуществлять навигацию по намеченному маршруту с использованием датчиков и информации карты. В некоторых вариантах на транспортном средстве 106 может быть установлен оптический датчик. Оптический датчик может определять положение транспортного средства 106 относительно верхних светильников. В соответствии с этой информацией и/или другой информацией (получаемой от лазерного датчика, от одометра и т.д.) транспортное средство 106 (и/или навигационная система 102) может определять, что оно находится на маршруте.In one example, if the vehicle 106 operates in an automatic control mode, it may receive a task, a destination (address D212) and / or a route along which you can reach your destination. In accordance with the information received, the vehicle 106 can calculate the route for moving to a given destination at D212 and then complete the task. In this particular example, in accordance with the task, the vehicle 106 must pick up the cargo located at D212. Then, vehicle 106 from its current location can navigate the intended route using sensors and map information. In some embodiments, an optical sensor may be mounted on the vehicle 106. The optical sensor can detect the position of the vehicle 106 relative to the overhead lights. In accordance with this information and / or other information (obtained from a laser sensor, from an odometer, etc.), the vehicle 106 (and / or navigation system 102) can determine that it is on a route.

При работе транспортного средства 106 в автоматическом режиме управления оно может получать один или несколько сигналов управления, передаваемых из модуля NCM 114 в модуль VCM 112. Для исключения возможности передачи модулем NCM 114 в модуль VCM 112 команды, которая нарушает заданную предельную величину параметра управления, модули VCM 112 и NCM 114 могут обмениваться информацией о предельных величинах параметров управления транспортным средством. В частности, в соответствии с заданным весом груза, высотой подъема вильчатого захвата и/или другими параметрами для транспортного средства 106 может устанавливаться предельная величина ускорения, которую оно не может превышать. Аналогично, транспортное средство 106 может иметь предельные величины для высоты подъема вильчатого захвата, ускорения подъема груза, скорости подъема груза и т.п., а также для транспортного средства 106 может быть задана предельная величина для рулевого управления. Если транспортное средство 106 имеет одно или несколько вспомогательных приспособлений, для каждого приспособления могут быть определены: нижняя предельная величина, предельная величина скорости, верхняя предельная величина и/или другие предельные величины.When the vehicle 106 is in the automatic control mode, it can receive one or more control signals transmitted from the NCM 114 to the VCM 112. To exclude the possibility that the NCM 114 sends a command to the VCM 112 that violates the specified control parameter limit value, the modules VCM 112 and NCM 114 can exchange vehicle control limit information. In particular, in accordance with a given weight of the load, the height of the fork and / or other parameters for the vehicle 106, a limit value of acceleration can be set, which it cannot exceed. Similarly, the vehicle 106 may have limit values for the fork grip height, the acceleration of the load, the speed of the load, and the like, and the limit value for the steering can be set for the vehicle 106. If the vehicle 106 has one or more assistive devices, a lower limit value, a speed limit value, an upper limit value and / or other limit values can be determined for each device.

Эти предельные величины параметров могут быть легко реализованы, когда транспортное средство 106 работает в ручном режиме, однако в автоматическом режиме часто может быть передана команда на действие, которое недопустимо. Соответственно, модуль VCM 112 может передавать информацию о предельных величинах параметров в модуль NCM 114 для исключения неопределенностей внутри транспортного средства 106.These parameter limits can be easily implemented when the vehicle 106 operates in manual mode, however, in automatic mode, an action command that is not allowed can often be transmitted. Accordingly, the VCM 112 may transmit limit parameter information to the NCM 114 to eliminate uncertainties within the vehicle 106.

На фигуре 3 приведена схема вычислительной среды для обеспечения алгоритма работы модуля VCM 112 по одному или нескольким вариантам осуществления изобретения. В рассматриваемом варианте модуль VCM 112 содержит процессор 330, устройство 332 ввода/вывода, устройство 336 хранения данных (в нем записана информация 338а о предельных величинах параметров, информация 338b карты и/или другие данные) и запоминающее устройство 340. Информация 338а о предельных величинах параметров может содержать одну или несколько таких величин, которые могут действовать, когда транспортное средство 106 работает. В частности, когда транспортное средство 106 поворачивается, его максимальная скорость может быть ограничена. Когда вильчатый захват транспортного средства 106 поднят, его максимальная скорость может быть ограничена. Также могут использоваться и предельные величины и других параметров.The figure 3 shows a diagram of a computing environment for providing the algorithm of the VCM 112 according to one or more embodiments of the invention. In the present embodiment, the VCM 112 module contains a processor 330, an input / output device 332, a data storage device 336 (it contains information 338a about the limit values of the parameters, information 338b of the card and / or other data) and a storage device 340. Information 338a about the limit values parameters may contain one or more of these values, which can act when the vehicle 106 is working. In particular, when the vehicle 106 is turned, its maximum speed may be limited. When the fork grip of the vehicle 106 is raised, its maximum speed may be limited. Limit values and other parameters can also be used.

Информация 338b карты может включать информацию общей карты среды, как показано на фигуре 2, а также местонахождение товаров, маршруты к этим товарам и т.п. Запоминающее устройство 140 может быть энергозависимым и/или энергонезависимым устройством и может включать оперативное запоминающее устройство (включая статическое ОЗУ с произвольной выборкой, динамическое ОЗУ с произвольной выборкой и другие типы ОЗУ), флэш-память, защищенное ЗУ, регистры, компакт-диски, диски DVD и другие машиночитаемые носители информации. В зависимости от конкретного варианта машиночитаемый носитель информации может находиться внутри модуля VCM 112 и/или снаружи.Map information 338b may include general environmental map information, as shown in FIG. 2, as well as the location of goods, routes to these goods, and the like. Storage device 140 may be volatile and / or non-volatile and may include random access memory (including random-access static RAM, random-access dynamic RAM and other types of RAM), flash memory, protected memory, registers, CDs, disks DVD and other computer readable media. Depending on the particular embodiment, the computer-readable storage medium may be located inside the VCM 112 and / or outside.

Кроме того, запоминающее устройство 140 может содержать служебные программы 342, программу 344а управления тягой, программу 344b рулевого управления, программу 344 с управления подъемом груза и программу 344d управления вспомогательными приспособлениями. Служебные программы 342 могут включать операционную систему и/или другие программы для управления работой компонентов модуля VCM 112. Программа 344а управления тягой может содержать несколько алгоритмов управления тягой и различные параметры для обеспечения оптимального управления тягой транспортного средства 106. Программа 344b рулевого управления может содержать несколько алгоритмов управления направлением движения и различные параметры для обеспечения оптимального управления направлением движения транспортного средства 106. Программа 344с управления подъемом груза может содержать несколько алгоритмов и различные параметры для обеспечения оптимального управления подъемными операциями транспортного средства 106. Программа 344d управления вспомогательными приспособлениями может содержать несколько алгоритмов и различные параметры для обеспечения управления вспомогательными приспособлениями транспортного средства 106. На фигуре 3 также показан локальный интерфейс 346 связи, который может быть реализован как шина или другой коммуникационный интерфейс для обеспечения обмена информацией между компонентами модуля VCM 112.In addition, the storage device 140 may include utilities 342, a traction control program 344a, a steering program 344b, a load lifting control program 344, and assistive device control program 344d. Utility programs 342 may include an operating system and / or other programs for controlling the operation of components of the VCM 112 module. Traction control program 344a may comprise several traction control algorithms and various parameters to provide optimal traction control of vehicle 106. The steering program 344b may comprise several algorithms direction control and various parameters to ensure optimal control of the direction of movement of the vehicle 106. Program 34 4c, the load lifting control may comprise several algorithms and various parameters to provide optimal control of the lifting operations of the vehicle 106. The assistive devices control program 344d may comprise several algorithms and various parameters to provide control of the auxiliary devices of the vehicle 106. Figure 3 also shows the local interface 346 communication, which can be implemented as a bus or other communication interface to provide exchange on information between the components of VCM 112 module.

Процессор 330 может содержать любой компонент обработки информации, способный принимать и выполнять команды, например, из устройства 336 хранения данных и/или из запоминающего устройства 340. Устройство 332 ввода/вывода может быть сконфигурировано для сопряжения с монитором, позиционирующим устройством, клавиатурой, сенсорным экраном, мышью, принтером, устройством получения изображений, микрофоном, громкоговорителем, гироскопом, компасом и/или другими устройствами для приема, передачи и/или представления данных. Сетевой интерфейс 334 может включать любое проводное или беспроводное сетевое оборудование, включая антенну, модем, LAN-порт, карту Wi-Fi, карту WiMax, оборудование мобильной связи и/или другое оборудование для обмена информацией с другими сетями и/или устройствами. Сетевой интерфейс 334 может обеспечивать связь между модулем VCM 112 и другими вычислительными устройствами.The processor 330 may comprise any information processing component capable of receiving and executing instructions, for example, from a data storage device 336 and / or from a storage device 340. The input / output device 332 may be configured to interface with a monitor, positioning device, keyboard, touch screen , mouse, printer, image pickup device, microphone, loudspeaker, gyroscope, compass and / or other devices for receiving, transmitting and / or presenting data. Network interface 334 may include any wired or wireless network equipment, including an antenna, modem, LAN port, Wi-Fi card, WiMax card, mobile communications equipment and / or other equipment for exchanging information with other networks and / or devices. Network interface 334 may provide communication between the VCM 112 and other computing devices.

Следует понимать, что компоненты, показанные на фигуре 3, являются всего лишь примерами и не должны рассматриваться как ограничения объема настоящего изобретения. Хотя компоненты на фигуре 3 показаны находящимися внутри модуля VCM 112, однако это всего лишь пример. В некоторых вариантах один или несколько компонентов могут находиться снаружи модуля VCM 112. Следует также понимать, что хотя модуль VCM 112 показан на фигуре 3 как одно устройство, это всего лишь пример. В некоторых вариантах программа 344а управления тягой, программа 344b рулевого управления, программа 344с управления подъемом груза и/или программа 344d управления вспомогательными приспособлениями могут находиться в разных устройствах. Кроме того, хотя модуль VCM 112 показан с программой 344а управления тягой, программой 344b рулевого управления, программой 344с управления подъемом груза и программой 344d управления вспомогательными приспособлениями, реализованными как отдельные компоненты, это всего лишь пример. В некоторых вариантах все вышеуказанные функциональные возможности могут быть обеспечены в модуле VCM 112 одной программой. Аналогичные компоненты могут быть также включены в модуль NCM 114, в навигационную систему 102 и в удаленное вычислительное устройство для обеспечения вышеуказанных функциональных возможностей.It should be understood that the components shown in FIG. 3 are merely examples and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Although the components in Figure 3 are shown to be inside the VCM 112, this is just an example. In some embodiments, one or more components may be located outside the VCM 112. It should also be understood that although the VCM 112 is shown as a single device in FIG. 3, this is just an example. In some embodiments, the traction control program 344a, the steering program 344b, the load lifting control program 344c and / or the assistive tool control program 344d may reside in different devices. In addition, although the VCM 112 is shown with traction control program 344a, steering program 344b, load lifting control program 344c, and assistive tool control program 344d implemented as separate components, this is just an example. In some embodiments, all of the above functionality can be provided in the VCM 112 with one program. Similar components may also be included in the NCM 114, in the navigation system 102, and in a remote computing device to provide the above functionality.

На фигуре 4 приведен график 400 зависимости предельной величины скорости движения от высоты подъема груза по одному или нескольким вариантам осуществления изобретения. Как можно видеть на графике 400, максимальная скорость движения транспортного средства 106 составляет 8,5 миль/час при изменении высоты подъема груза от 0 до примерно 130 дюймов. При высоте подъема груза от примерно 130 дюймов до примерно 250 дюймов максимальная скорость движения составляет примерно 3 миль/час. При изменении высоты подъема от примерно 250 дюймов до примерно 500 дюймов максимальная скорость уменьшается примерно на 1 миль/час на каждые 100 дюймов подъема груза.The figure 4 shows a graph 400 of the dependence of the limiting value of the speed of movement on the height of the load according to one or more embodiments of the invention. As can be seen in graph 400, the maximum speed of vehicle 106 is 8.5 mph when the height of the load rises from 0 to about 130 inches. With a lift height of approximately 130 inches to approximately 250 inches, the maximum speed is approximately 3 mph. When you change the lift height from about 250 inches to about 500 inches, the maximum speed decreases by about 1 mph for every 100 inches of load lift.

На фигуре 5 приведен график 500 зависимости максимальной величины скорости движения транспортного средства от угла поворота по одному или нескольким вариантам. Как можно видеть на графике 500, максимально допустимая скорость транспортного средства равна 100% его максимальной скорости при изменении угла поворота от 0 до примерно 8 градусов. При изменении угла поворота от примерно 8 градусов до примерно 30 градусов максимально допустимая скорость снижается от примерно 100% до примерно 70%. При изменении угла поворота от примерно 30 градусов до примерно 90 градусов максимально допустимая скорость не меняется и равна примерно 70%.The figure 5 shows a graph 500 of the dependence of the maximum value of the vehicle speed on the angle of rotation in one or more options. As you can see on the graph 500, the maximum permissible speed of the vehicle is 100% of its maximum speed when changing the angle of rotation from 0 to about 8 degrees. When the rotation angle is changed from about 8 degrees to about 30 degrees, the maximum allowable speed decreases from about 100% to about 70%. When changing the angle of rotation from about 30 degrees to about 90 degrees, the maximum allowable speed does not change and is approximately 70%.

Следует понимать, что предельные величины скорости транспортного средства 106, указанные на графиках 400, 500 фигур 4, 5, соответственно, являются всего лишь примерами. Могут использоваться и другие предельные величины параметров для транспортного средства 106, как указано ниже в Таблицах 1-4. Следует понимать, что модуль VCM 112 может обмениваться информацией с модулем NCM 114 для координации различных условий ручного и автоматического режимов управления транспортным средством 106, например, информацией о предельных величинах параметров управления. В Таблицах 1-4 приведены примеры данных, которые могут быть переданы из модуля VCM 112 в модуль NCM 114, в зависимости от конфигурации.It should be understood that the vehicle speed limits 106 indicated on graphs 400, 500 of figures 4, 5, respectively, are merely examples. Other parameter limits for vehicle 106 may be used, as indicated in Tables 1-4 below. It should be understood that the VCM 112 can exchange information with the NCM 114 to coordinate various conditions of manual and automatic control modes of the vehicle 106, for example, information about the limit values of the control parameters. Tables 1-4 show examples of data that can be transferred from the VCM 112 to the NCM 114, depending on the configuration.

В Таблице 1 указаны данные, относящиеся к тяге, которые могут быть переданы из модуля VCM 112 в модуль NCM 114 по интерфейсу управления навигацией. В частности, сообщение, описанное в Таблице 1, содержит предельные величины для коэффициента обратной связи для тяги и других параметров тяги транспортного средства. В Таблице 1 указано, что данные передаются в 8-байтном сообщении, однако это всего лишь пример. Как указано в Таблице 1, байты 0 и 1 используются для коэффициента обратной связи для силы тяги. Байты 2 и 3 могут использоваться для указания предельной величины силы тяги. Байты 4 и 5 могут использоваться для указания предельной величины силы ускорения, создаваемого тягой. Байты 6 и 7 могут использоваться для указания предельной величины силы замедления, создаваемого тягой.Table 1 shows the traction data that can be transferred from the VCM 112 to the NCM 114 via the navigation control interface. In particular, the message described in Table 1 contains limit values for the feedback coefficient for traction and other vehicle traction parameters. Table 1 indicates that the data is transmitted in an 8-byte message, however this is just an example. As indicated in Table 1, bytes 0 and 1 are used for feedback factor for traction. Bytes 2 and 3 can be used to indicate the ultimate traction. Bytes 4 and 5 can be used to indicate the limit value of the acceleration force generated by traction. Bytes 6 and 7 can be used to indicate the limit value of the deceleration force generated by the traction.

В частности, байты 0 и 1, относящиеся к коэффициенту обратной связи для силы тяги, могут передаваться из модуля VCM 112 в модуль NCM 114 для указания текущей скорости и/или состояния тяги транспортного средства 106. На транспортное средство 106 могут накладываться и другие ограничения (предельные величины параметров). Эти предельные величины могут включать предельную скорость, предельное ускорение и/или предельное замедление.In particular, bytes 0 and 1 related to the feedback coefficient for traction can be transmitted from VCM 112 to NCM 114 to indicate the current speed and / or traction status of vehicle 106. Other restrictions may apply to vehicle 106 ( limit values of parameters). These limit values may include limiting speed, limiting acceleration and / or limiting deceleration.

В Таблице 2 указаны данные, относящиеся к рулевому управлению, которые могут быть переданы из модуля VCM 112 в модуль NCM 114 по интерфейсу управления навигацией. В частности, байты 0 и 1 могут использоваться для обеспечения коэффициента обратной связи для угла поворота колеса транспортного средства. Байты 2 и 3 могут использоваться для указания максимальной величины угла поворота колеса по часовой стрелке. Байты 4 и 5 могут использоваться для указания максимальной величины угла поворота колеса против часовой стрелки. Байты 6 и 7 могут использоваться для указания предельной величины скорости поворота колеса.Table 2 shows the steering related data that can be transferred from the VCM 112 to the NCM 114 via the navigation control interface. In particular, bytes 0 and 1 can be used to provide a feedback factor for the angle of rotation of the vehicle wheel. Bytes 2 and 3 can be used to indicate the maximum angle of rotation of the wheel clockwise. Bytes 4 and 5 can be used to indicate the maximum value of the angle of rotation of the wheel counterclockwise. Bytes 6 and 7 can be used to indicate the maximum speed of the wheel.

В Таблице 3 указаны данные, относящиеся к подъемному устройству, которые могут быть переданы из модуля VCM 112 в модуль NCM 114 по интерфейсу управления навигацией. В частности, данные в составе сообщения относятся к текущему состоянию вильчатого захвата. Соответственно, байты 0 и 1 могут использоваться для указания коэффициента обратной связи для высоты вильчатого захвата (текущей высоты вильчатого захвата) транспортного средства 106. Байты 2 и 3 могут использоваться для указания предельной величины скорости вильчатого захвата транспортного средства 106. Байты 4 и 5 могут использоваться для указания предельной величины ускорения вильчатого захвата. Байты 6 и 7 могут использоваться для указания предельной величины высота подъема вильчатого захвата. Кроме того, в модуль NCM 114 могут передаваться и другие данные, такие как вес груза, текущая скорость транспортного средства и т.п. Эти другие данные могут быть переданы в составе одного из сообщений, описанных в Таблицах 1-4 и/или в других сообщениях.Table 3 shows the data related to the lifting device, which can be transferred from the VCM 112 to the NCM 114 via the navigation control interface. In particular, the data in the message refers to the current state of the fork. Accordingly, bytes 0 and 1 can be used to indicate the feedback coefficient for the forks (current forks) of the vehicle 106. Bytes 2 and 3 can be used to indicate the maximum fork speed of the vehicle 106. Bytes 4 and 5 can be used to indicate the limit value of the acceleration of the forks. Bytes 6 and 7 can be used to indicate the limit value of the fork lift height. In addition, other data may be transmitted to the NCM 114, such as the weight of the load, the current speed of the vehicle, and the like. These other data may be transmitted as part of one of the messages described in Tables 1-4 and / or in other messages.

В Таблице 4 указаны данные, относящиеся к вспомогательному приспособлению транспортного средства, которые могут быть переданы из модуля VCM 112 в модуль NCM 114 по интерфейсу управления навигацией. В частности, байты 0 и 1 могут использоваться для указания положения вспомогательного приспособления на транспортном средстве 106. Байты 2 и 3 могут использоваться для указания предельного верхнего положения вспомогательного приспособления транспортного средства 106. Байты 4 и 5 могут использоваться для указания предельного нижнего положения вспомогательного приспособления. Байты 6 и 7 могут использоваться для указания предельной величины скорости вспомогательного приспособления.Table 4 shows the data related to the vehicle accessory that can be transferred from the VCM 112 to the NCM 114 via the navigation control interface. In particular, bytes 0 and 1 can be used to indicate the position of the accessory on the vehicle 106. Bytes 2 and 3 can be used to indicate the upper limit position of the auxiliary device of the vehicle 106. Bytes 4 and 5 can be used to indicate the extreme lower position of the auxiliary device. Bytes 6 and 7 can be used to indicate the speed limit of the auxiliary device.

Следует понимать, что хотя в Таблице 4 указаны параметры только для одного вспомогательного приспособления, аналогичные данные могут передаваться и для других вспомогательных приспособлений, установленных на транспортном средстве 106. Аналогично, в зависимости от функциональных возможностей вспомогательных приспособлений, информация в Таблице 4 может быть адаптирована для каждого вспомогательного приспособления, к которому относятся предельные величины параметров.It should be understood that although Table 4 shows the parameters for only one auxiliary device, similar data can be transmitted for other auxiliary devices installed on the vehicle 106. Similarly, depending on the functionality of the auxiliary devices, the information in Table 4 can be adapted for each accessory to which the limit values of the parameters relate.

Сообщения Таблиц 1-4, передаваемые из модуля VCM 112 в модуль NCM 114, могут содержать одну или несколько предельных величин параметров, действительных для транспортного средства 106. В частности, при работе в ручном режиме управления транспортным средством 106 могут действовать предельные величины параметров, записанные в вышеупомянутом устройстве 336 хранения данных. Однако когда транспортное средство 106 работает в автоматическом режиме управления, навигационная система 102 и/или модуль NCM 114 могут не иметь информации о предельных величинах параметров, заданных для транспортного средства 106. Таким образом, когда навигационная система 102 и/или модуль NCM 114 передают в модуль VCM 112 команду, относящуюся к скорости (или к другому параметру), транспортное средство 106, возможно, не будет обеспечивать задаваемые характеристики работы в связи с заданными предельными величинами. В этой связи Таблицы 1-4 могут содержать информацию о предельных величинах параметров для транспортного средства 106. Информация о предельных величинах может содержать зависимости, определяющие изменения этих величин (см. фигуры 4 и 5), и/или это могут быть предельные значения, постоянные для текущего рабочего режима транспортного средства 106. В результате передачи этой информации навигационная система 102 и/или модуль NCM 114 будут "знать" эти предельные величины и будут осуществлять управление транспортным средством 106 таким образом, чтобы параметры его работы не выходили за заданные пределы.The messages of Tables 1-4 transmitted from the VCM 112 to the NCM 114 may contain one or more parameter limit values that are valid for the vehicle 106. In particular, when operating in the manual vehicle control mode 106, the parameter limit values recorded in the aforementioned data storage device 336. However, when the vehicle 106 is in automatic control mode, the navigation system 102 and / or the NCM 114 may not have information on the limit values set for the vehicle 106. Thus, when the navigation system 102 and / or the NCM 114 is transmitted to module VCM 112 command related to speed (or to another parameter), the vehicle 106 may not provide the specified performance characteristics in connection with the set limit values. In this regard, Tables 1-4 may contain information about the limit values of the parameters for the vehicle 106. Information about the limit values may contain dependencies that determine the changes in these values (see figures 4 and 5), and / or they can be limit values, constant for the current operating mode of the vehicle 106. As a result of the transmission of this information, the navigation system 102 and / or the NCM 114 will “know” these limits and will control the vehicle 106 so that the pair etry of his work did not exceed the prescribed limits.

На фигуре 6 приведена блок-схема алгоритма использования предельных величин параметров управления транспортным средством (ТС) по одному или нескольким вариантам, рассмотренным в настоящем описании. На стадии 630 определяется режим работы транспортного средства 106. В частности, модуль VCM 112, модуль NCM 114 и/или навигационная система 102 могут определять, работает ли транспортное средство 106 в ручном или в автоматическом режиме управления. Если на стадии 632 определяется, что транспортное средство 106 работает в ручном режиме управления, следует переход на стадию 630. Если же транспортное средство 106 работает в автоматическом режиме управления, то на стадии 634 модуль VCM 112 может передать информацию о предельных величинах параметров в навигационную систему 102 и/или в модуль NCM 114. На стадии 636 навигационная система 102 и/или модуль NCM 114 передают команды на транспортное средство 106 с учетом заданных предельных величин параметров.The figure 6 shows a block diagram of an algorithm for using the limiting values of vehicle control parameters (TS) according to one or more of the options discussed in the present description. At step 630, the operating mode of the vehicle 106 is determined. In particular, the VCM 112, the NCM 114, and / or the navigation system 102 may determine whether the vehicle 106 is operating in manual or automatic control mode. If it is determined at step 632 that the vehicle 106 is operating in manual control mode, then proceed to step 630. If the vehicle 106 is operating in automatic control mode, then at step 634 the VCM 112 may transmit information about the limit values of the parameters to the navigation system 102 and / or to the NCM 114. At step 636, the navigation system 102 and / or the NCM 114 transmits commands to the vehicle 106 based on predetermined parameter limits.

На фигуре 7 приведена блок-схема другого алгоритма использования предельных величин параметров управления транспортным средством по одному или нескольким вариантам, рассмотренным в настоящем описании. На стадии 730 может быть получено назначенное задание, относящееся к перемещению груза в пункт назначения, определяемый трехмерными координатами. На стадии 732 может быть рассчитан маршрут для транспортного средства 106, обеспечивающий его перемещение в пункт назначения для выполнения назначенного задания. На стадии 734 может быть определена предельная величина параметра, которая зависит от текущего состояния транспортного средства 106. На стадии 736 формируется команда автоматического управления в соответствии с трехмерными координатами пункта назначения и с учетом предельной величины параметра. На стадии 738 команда автоматического управления передается на транспортное средство 106.The figure 7 shows a block diagram of another algorithm for using the limit values of vehicle control parameters according to one or more of the options discussed in the present description. At step 730, an assigned task can be obtained relating to moving the cargo to a destination defined by three-dimensional coordinates. At 732, a route for the vehicle 106 can be calculated, allowing it to travel to the destination to complete the assigned task. At step 734, a parameter limit value can be determined, which depends on the current state of the vehicle 106. At step 736, an automatic control command is generated in accordance with the three-dimensional coordinates of the destination and taking into account the parameter limit value. At 738, an automatic control command is transmitted to the vehicle 106.

В настоящем описании были рассмотрены конкретные особенности и варианты осуществления изобретения, однако следует понимать, что возможны различные изменения и модификации этих вариантов без выхода за пределы объема заявленного изобретения. В настоящем описании были рассмотрены различные признаки заявленного изобретения, однако они необязательно должны использоваться все вместе. Поэтому все такие изменения и модификации, находящиеся в пределах объема заявленного изобретения, охватываются прилагаемой формулой.In the present description, specific features and embodiments of the invention were considered, however, it should be understood that various changes and modifications of these options are possible without going beyond the scope of the claimed invention. In the present description, various features of the claimed invention have been considered, however, they need not be used collectively. Therefore, all such changes and modifications that are within the scope of the claimed invention are covered by the attached formula.

Claims

1. A system for providing limit values for vehicle control parameters, comprising:
navigation system and
a vehicle containing a storage device in which a program is recorded, during which a vehicle information processing device ensures that the vehicle performs at least the following steps:
receiving data necessary for the vehicle to reach its destination using automatic control;
determination of the maximum value of the vehicle control parameter, which corresponds to its current state;
transfer of the limit value of the vehicle control parameter from the vehicle control module (VCM) to the navigation module (NCM), providing automatic control of the vehicle, in which the transmission of the command by the NCM module to the VCM module, which leads to exceeding the limit value of the vehicle control parameter .

2. The system according to claim 1, in which an indication of automatic control comes from an external source.

3. The system of claim 2, wherein the external source is at least one of the following sources: a navigation system operator, a vehicle operator, and a navigation system.

4. The system of claim 1, wherein the navigation system determines a destination.

5. The system according to claim 1, in which the current state of the vehicle is at least one of the following conditions: the current lifting height of the forks, the current speed of the vehicle, the current angle of rotation of the wheel and the current weight of the load.

6. The system of claim 1, wherein the limit value of the vehicle control parameter includes at least one of the following limit values: a speed limit value, a maximum angle of rotation of a wheel, a limit value of acceleration and a limit value of deceleration.

7. The system according to claim 6, in which the current state of the vehicle, which determines the limit value of the vehicle control parameter, includes the current height of the fork.

8. The system according to claim 6, in which the current state of the vehicle, which determines the limit value of the vehicle control parameter, includes the current weight of the cargo.

9. The system of claim 1, wherein:
the VCM module provides the execution of manual control commands and
The vehicle control parameter limit is received by the NCM from the VCM.

10. The system of claim 1, wherein the formation of an automatic control command includes:
determination of the condition of the vehicle and
determination of the effective control of the vehicle for moving along the route, taking into account its condition and without exceeding the limit value of the vehicle control parameter.

11. The system of claim 10, wherein the current state of the vehicle is at least one of the following states: current load weight, current speed of the vehicle, current angle of rotation of the wheel, and current height of the fork.

12. The system of claim 1, wherein, in response to an automatic control command received by the NCM, the NCM transmits the limit value of the vehicle control parameter to the navigation system.

13. The system of claim 1, wherein the VCM transmits to the NCM at least one of the following vehicle control parameters: feedback coefficient for traction force, limit value of traction force, limit value of acceleration force generated by traction, limit value the deceleration force generated by the traction, feedback coefficient for the angle of rotation of the wheel, the maximum angle of rotation of the wheel clockwise, the maximum angle of rotation of the wheel counterclockwise, the maximum speed of rotation of the wheel, feedback for the fork lifting height, the maximum speed of the lifting device, the maximum acceleration of the lifting device, the maximum height of the lifting fork, the position of the auxiliary device, the maximum limit for the auxiliary device, the minimum limit for the auxiliary device and the maximum speed for the auxiliary fixtures.

14. The system of claim 1, further comprising a control computing device for processing an assigned task, wherein:
the assigned task determines the location of the product that needs to be moved;
the control computing device transmits data related to the location of the product to the navigation system and
the navigation system determines whether the vehicle will complete the assigned task.

15. The system of claim 1, wherein the destination is determined by three-dimensional coordinates.

16. The system of claim 1, wherein the navigation system comprises a server.

17. A method of providing limit values for vehicle control parameters, including:
receiving an assigned task related to a destination determined by three-dimensional coordinates;
determination of the data necessary for the vehicle to reach the specified destination;
determination of the maximum value of the vehicle control parameter, which corresponds to its current state;
the transmission of the limit value of the vehicle control parameter to the navigation module (NCM) to prevent the navigation module from transmitting the NCM command, which leads to exceeding the limit value of the vehicle control parameter.

18. A vehicle comprising:
a storage device in which a program is recorded, during which the vehicle information processing device ensures that the vehicle performs at least the following steps:
receiving data regarding the destination;
determination of the maximum value of the vehicle control parameter, which corresponds to its current state;
transmitting the limit value of the vehicle control parameter to the navigation module (NCM) to prevent the navigation module from transmitting the command NCM, which leads to exceeding the limit value of the vehicle control parameter.

19. The vehicle according to claim 18, the navigation of which to the destination includes the exchange of information of the NCM module with the vehicle control module (VCM) for transmitting a control command.