技术领域
[0001] 本公开涉及车辆车队的车辆分配。更具体地,本公开涉及低速自主车辆的车辆分配。
相关背景技术
[0002] 本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息,并且可能不构成现有技术。
[0003] 在车辆的制造期间,在车辆被组装之后,它们被放置到物流停车场中以进行排队并装载到挂车上或装载到火车集装箱中以运输到下一个枢纽,使得它们最终到达经销商或客户处。通常,放置在物流停车场中的车辆等待从挂车和火车车厢装载和卸载。等待的车辆需要许多人类驾驶员从大量车辆中找到需要运输的车辆,将车辆从其停放的地方物理地移动到排队站以进行装载,手动地装载车辆,这有时需要卸载并重新布置现有的装载车辆来为最近的车辆腾出空间。
[0004] 因此,使用人类驾驶员来移动车辆车队可能会降低移动车辆的物流的效率。
[0005] 本公开解决了与车辆车队的分配相关的这些问题。
具体实施方式
[0020] 以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用或用途。应理解,贯穿附图,对应的附图标记指示相同或对应的零件和特征。
[0021] 本公开描述了一种使用基础设施(IX)和车辆传感器(诸如例如相机、激光雷达、雷达、超声波装置)的组合来分配低速(即,缓慢移动的)自主和半自主车辆以实现车辆在没有驾驶员的情况下的低速自主或半自主移动的系统和方法。该系统能够用于室内和室外部署工厂。本文描述的一个或多个系统通过使用无线集中式车队管理系统来提供在无需驾驶员的情况下对车辆移动的控制,以在任何特定时刻引导每个车辆的移动,从而提高整个物流链的效率。
[0022] 现在参考图1,示出了用于分配例如位于停车场中的自主和半自主车辆100的系统10。系统10包括IX服务器12。IX服务器12还包括与一组IX传感器18(诸如例如相机、激光雷达、雷达和超声波装置中的一个或多个)通信的传感器部件14。随着车辆100移动通过例如工厂车间或停车场,传感器18监测车辆的移动。IX服务器12还包括无线通信部件,所述无线通信部件提供IX服务器12与车辆100之间的通信。
[0023] 进一步参考图2,在各种形式中,可以以各种已知方式为车辆100提供动力,例如利用电动马达和/或内燃发动机。车辆100可以是陆地车辆,诸如汽车、卡车等,和/或诸如无人机的机器人。车辆100包括控制器110、一个或多个致动器120、多个车载传感器130和人机界面(HMI)140。车辆100具有参考点150,即,由车身限定的空间内的指定点,例如,车辆100的相应纵向和横向中心轴线相交的几何中心点。参考点150识别车辆的位置,例如,要装载到运输车辆上的车辆100的装载位置。
[0024] 控制器110以自主或半自主模式操作车辆100。出于本公开的目的,自主模式被限定为其中车辆100的推进、制动和转向中的每一者都由控制器110控制的模式;在半自主模式中,控制器110控制车辆100的推进、制动和/或转向中的一者或两者。
[0025] 控制器110包括编程为操作以下各项中的一者或多者:陆地车辆的制动、推进(例如,通过控制内燃发动机、电动马达、混合动力发动机等中的一者或多者来控制车辆的速度变化率)、转向、气候控制、内部和/或外部灯等,以及确定控制器110(而非人类操作员)是否并且何时控制此类操作。另外,控制器110被编程为确定人类操作员是否以及何时控制此类操作。
[0026] 控制器110包括多于一个处理器或者可(例如经由如下面进一步描述的车辆通信总线)通信地耦合到多于一个处理器,例如,包括在车辆100中用于监测和/或控制各种车辆控制器的控制器等,所述各种车辆控制器例如动力传动系统控制器、制动控制器、转向控制器等。控制器110通常被布置用于在车辆通信网络上进行通信,所述车辆通信网络可以包括车辆中的总线(诸如控制器局域网(CAN)等)、和/或其他有线和/或无线机制。
[0027] 控制器110经由车辆网络向车辆中的各种装置传输消息和/或从各种装置(例如,致动器120、HMI 140等)接收消息。替代地或另外,在控制器110包括多个装置的情况下,车辆通信网络用于在本公开中表示为控制器110的装置之间的通信。此外,如下所述,各种其他控制器和/或传感器经由车辆通信网络向控制器110提供数据。
[0028] 另外,控制器110被配置为通过无线车辆通信接口与其他交通对象(例如,车辆、IX、行人等)通信,例如,经由车辆对车辆通信网络和/或车辆对IX通信网络,诸如与IX服务器12的无线通信部件16进行通信。车辆通信网络表示车辆100的控制器110可以通过其与其他交通对象通信的一个或多个机制,并且可以是无线通信机制中的一者或多者,其包括无线(例如,蜂窝、无线、卫星、微波和射频)通信机制的任何期望的组合和任何期望的网络拓扑(或当使用多个通信机制时的多个拓扑)。车辆通信网络的示例包括提供数据通信服务的蜂窝、 IEEE 802.11、专用短程通信(DSRC)和/或广域网(WAN)(包括互联网)。
[0029] 车辆致动器120经由可以根据适当控制信号来致动各种车辆子系统的电路、芯片或其他电子和/或机械部件来实施。致动器120可以用于控制车辆100的制动、速度、速度变化率、扭矩和转向。控制器110可以被编程为基于规划的速度变化率致动车辆致动器120,包括推进、转向和/或制动。
[0030] 传感器130包括向控制器110提供数据的多种装置。例如,传感器130可以包括对象检测传感器,诸如设置在车辆100上或中的激光雷达传感器,其提供车辆100周围的在车辆旁边、前方或后方行驶的一个或多个目标(例如,第二车辆、自行车、行人、机器人、无人机等)的相对位置、尺寸和形状。作为另一示例,传感器中的一个或多个可以是固定到车辆保险杠的雷达传感器,其可以提供目标相对于每个车辆100的位置的位置。
[0031] 对象检测传感器可以包括提供来自车辆100周围区域的图像的相机传感器,例如以提供前视图、侧视图等。例如,控制器110可被编程为从相机传感器接收图像数据并实施图像处理技术来检测道路、IX元件等。控制器110还可以被编程为基于从来自GPS传感器的车辆100的位置接收的位置坐标(例如GPS坐标)来确定当前车辆位置。
[0032] HMI 140被配置为在车辆100的操作期间从用户(诸如人类操作员)接收信息。此外,HMI 140被配置为向用户(诸如车辆100中的一个或多个的乘员)呈现信息。在一些变型中,控制器110被编程为从HMI 140接收目的地数据,例如位置坐标。
[0033] 因此,可以使用IX和车辆和/或挂车传感器的组合将去往特定挂车的车辆100自主地移动到该挂车。可以使用车辆位置、行驶距离、排队等待挂车装载、挂车准备好进行装载等来完成路线选择。可以根据最终队列提前准备好需要额外电量/燃料的车辆100。去往其他挂车的其他车辆100以相同的方式操作,使得可以协调整个车队的移动。整个车队通过中央车队管理系统进行协调,所述中央车队管理系统引导从装配厂引导到路点的所有交通和物流。
[0034] 一旦车辆100到达用于装载的指定运输车辆(诸如挂车)处,车辆100就使用IX传感器18以及车辆和挂车传感器的组合与挂车协调以按指定方式装载,以使用用以确保挂车处于正确取向以按顺序接受车辆100中的每一者的一系列互锁行驶到挂车上。如果挂车未准备好(例如,坡道未正确定位以接受行驶到挂车上的车辆),则挂车与车辆车队管理器之间的自动互锁阻止装载车辆100。手动互锁(例如,起动/停止)为挂车装载机提供了控制过程的最终控制。在一些变型中,驾驶员在车辆100停止并且其他车辆100开始装载时固定车辆,从而节省时间。相同的过程用于将车辆100驾驶到火车车厢上。此外,相同的自动化过程用于从挂车或火车车厢卸载车辆。系统10被加上地理围栏以在特定设施处装载/卸载车辆100,使得不允许在那些特定区域之外进行自动操作。这有助于防止盗窃,因为车辆在运输到地理围栏之外时可能无法操作。在某些变型中,利用手动倒退设置来允许基于不可预见的情况进行车辆的装载/卸载。
[0035] 在车辆100的分配中,在挂车被装载之后,将其驾驶到火车站以进行车辆运输的下一阶段。在车站处,使用与装载相反的过程自主地将车辆100从挂车卸载,并且当装载到火车车厢上时,车辆100(与来自其他挂车的车辆一起)再次重新排队以进行适当指派。可以将多种类型的车辆装载到火车车厢上以进行区域运输。在直接装载场景中,车辆100自主地从挂车卸载并立即以相同的排序顺序装载到火车车厢上。另外,可以精确地定时交付以减少在车站处的等待时间并提高交付效率(例如,缺乏停车位),所有这些都由基于云的车队管理应用程序管理。以这种方式,车辆在组装过程之后一直到经销店都不会被人触摸,这降低了凹陷、凹痕、划痕、内部弄脏等的可能性。
[0036] 集中式车队管理应用程序具有在其控制下的车辆100的完整知识(例如,当前位置、目的地、特殊说明等),这增加了分配过程的责任和可追溯性。车队管理在站点内和站点之间进行协调,以优化搭乘在每个挂车或火车车厢上的每个车辆100的交付定时。本文可以使用若干物流应用程序,其可能涉及与交通管理算法集成的IX感测系统的组合,以实时地对车辆进行排队和消除冲突。因此,车队管理应用程序基于车辆的独特特性(车辆需要行驶多远、沿着路线的交通情况、何时需要到达那里以按正确顺序排队等)对车辆100进行排队。在一些变型中,车辆100直接装载到一个或多个火车车厢上。
[0037] 现在参考图3A和图3B,示出了用于利用系统10分配车辆100的车队的流程图200。在步骤202处,车辆100进入物流停车场。在步骤204中,IX服务器12在从IX车队管理应用程序218接收指令的同时将车辆100指示到它们的下一个位置,所述IX车队管理应用程序基于车辆的特性(诸如例如预期交通量和运输路线)对车辆100进行排队。接下来,车辆100在步骤206处等待指令,同时车辆100从步骤208输入从IX服务器12提供的车位编号。或者在步骤
210处,车辆100进入装载队列。
[0038] 如果车辆100在等待指令,则判定步骤212确定是否存在来自车辆100的新命令。如果答案为是,则过程200返回到步骤204以获得进一步的位置指令。如果答案为否,则过程200返回到步骤206,使得车辆100等待附加指令。
[0039] 如果车辆在步骤210处进入装载队列,则过程200前进到步骤214,其中IX传感器18和车辆传感器130辅助将车辆100装载到挂车或火车车厢上。接下来,过程200前进到判定步骤216以确定是否所有车辆100都被装载到挂车或火车车厢上。如果答案为否,则过程200返回到IX车队管理应用程序218。如果答案为是,则过程200前进到步骤220,其中挂车或火车离开,而IX车队管理应用程序在步骤222处提供指令并监测车辆100的移动。
[0040] 接下来,在步骤224中,挂车或火车到达预定位置。过程200然后前进到步骤226,其中IX传感器18和车辆传感器130辅助车辆100从挂车或火车车厢卸载。在步骤228中,车辆100到达车辆经销商停车场。在某些变型中,过程200提供将车辆直接装载到火车车厢上,而不是利用挂车作为中间运输车辆。
[0041] 除了其他优点和益处之外,本公开中描述的系统和方法使新组装的工厂车辆的人类接触量最小化,具有在有限使用人类驾驶的情况下移动整个车辆车队的能力,并且提供增加的灵活性和物流运输链的效率。此外,IX和车辆感测的组合增加了车辆在不同天气条件和可变照明下的分配的稳健性,并且提供了附加的安全性以允许车辆在地理围栏设施内装载/卸载。其他优点和益处包括实时了解车辆位置、自动装载和卸载的排序顺序以及准时装载以优化车辆的路线选择。
[0042] 除非本文另有明确指示,否则指示机械/热性质、组成百分比、尺寸和/或公差或其他特性的所有数值在描述本公开的范围时应理解为由词语“约”或“大约”修饰。出于各种原因期望进行这种修饰,所述原因包括:工业实践;材料、制造和组装公差;以及测试能力。
[0043] 如本文所使用,短语A、B和C中的至少一者应被解释为使用非排他性逻辑“或”表示逻辑(A或B或C),并且不应被解释为表示“A中的至少一者、B中的至少一者以及C中的至少一者”。
[0044] 在本申请中,术语“控制器”和/或“模块”可指以下项、是以下项的一部分或包括以下项:专用集成电路(ASIC);数字、模拟或混合模拟/数字离散电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;可组合的逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器电路(共享、专用或群组);存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或群组);提供所描述的功能性的其他合适的硬件部件(例如,作为热通量数据模块的一部分的运算放大器电路积分器);或者以上项的一些或全部的组合,诸如在片上系统中。
[0045] 术语存储器是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的术语计算机可读介质不涵盖通过介质(诸如在载波上)传播的暂时性电信号或电磁信号;因此,术语计算机可读介质可被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器电路(诸如快闪存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁性存储介质(诸如模拟磁带或数字磁带或硬盘驱动器)以及光学存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
[0046] 本申请中所描述的设备和方法可由专用计算机部分地或完全地实施,所述专用计算机通过将通用计算机配置为执行计算机程序中体现的一种或多种特定功能来创建。功能框、流程图组成部分和上文描述的其他要素用作软件规范,所述软件规范可通过技术人员或程序员的例行工作来转译成计算机程序。
[0047] 本公开的描述本质上仅仅是示例性的,并且因此,不脱离本公开的实质的变型意在在本公开的范围内。不应将此类变型视为脱离本公开的精神和范围。
[0048] 根据本发明,一种用于车辆车队的车辆分配的方法包括:从一组基础设施传感器接收信号;从车辆上的一个或多个传感器接收信号;处理来自所述一组基础设施传感器的信号和来自车辆上的一个或多个传感器的信号;使用所处理的信号控制所述车辆的自主排队;并且根据所述车辆的所述排队来控制所述车辆到运输车辆上的自主装载和卸载。
[0049] 在本发明的一个方面,所述运输车辆是挂车。
[0050] 在本发明的一个方面,所述车辆排队以装载到所述挂车上,被装载到所述挂车上,并且随后从所述挂车卸载。
[0051] 在本发明的一个方面,所述车辆在火车站处从挂车卸载并然后重新排队以装载到一个或多个火车车厢上以运输到另一火车站,所述车辆在所述另一火车站处从所述一个或多个火车车厢卸载。
[0052] 在本发明的一个方面,所述车辆排队以装载到后续挂车上,被装载到所述后续挂车上以运输到车辆经销商,并且然后从所述后续挂车卸载。
[0053] 在本发明的一个方面,对所述车辆在所述火车站处的交付进行定时,以减少在将所述车辆装载到所述一个或多个火车车厢上之前在所述火车站处的等待时间。
[0054] 在本发明的一个方面,来自所述一组基础设施传感器的所述信号与来自所述车辆上的所述一个或多个传感器的所述信号的组合实现所述车辆的低速移动。
[0055] 在本发明的一个方面,所述方法包括利用车队管理系统,所述车队管理系统了解每个车辆的移动,以控制所述车辆从所述运输车辆的装载和卸载。
[0056] 在本发明的一个方面,对每个车辆的移动的了解包括每个车辆的位置和目的地。
[0057] 在本发明的一个方面,所述车队管理系统基于所述车辆的特性对所述车辆进行排队。
[0058] 在本发明的一个方面,所述车辆的所述特性包括到每个车辆的目的地的距离以及沿着交通路线的预期交通量。
[0059] 在本发明的一个方面,所述运输车辆是一个或多个火车车厢。
[0060] 根据本发明,一种用于车辆车队的车辆分配的方法包括:识别停车场内要装载到运输车辆上的车辆;确定所识别车辆在所述停车场内的当前位置;使用从一个或多个基础设施传感器和一个或多个车载传感器接收的信号来协调所述车辆从所述当前位置到所述停车场内的装载位置的自主移动,其中所述多个车辆在所述装载位置处以队列顺序定位;以及使用从所述一个或多个基础设施传感器和所述一个或多个车载传感器接收的信号并根据所述队列顺序来控制所述多个车辆到所述运输车辆上的自主装载。
[0061] 在本发明的一个方面,所述运输车辆是挂车。
[0062] 在本发明的一个方面,所述车辆在火车站处从挂车卸载并然后重新排队以装载到一个或多个火车车厢上以运输到另一火车站,所述车辆在所述另一火车站处从所述一个或多个火车车厢卸载。
[0063] 在本发明的一个方面,所述运输车辆是一个或多个火车车厢。
[0064] 在本发明的一个方面,来自所述一个或多个基础设施传感器的所述信号与来自所述车辆上的所述一个或多个传感器的所述信号的组合实现所述车辆的低速移动。
[0065] 在本发明的一个方面,所述方法包括利用车队管理系统,所述车队管理系统了解每个车辆的移动,以控制所述车辆从所述运输车辆的装载和卸载。
[0066] 根据本发明,提供了一种用于车辆车队的车辆分配的系统,其具有:基础设施服务器,所述基础设施服务器具有一组基础设施传感器;所述车辆上的一个或多个传感器;和车队管理系统,所述车队管理系统处理来自所述一组基础设施传感器的信号和来自所述车辆上的所述一个或多个传感器的所述信号以使用所处理的信号来控制所述车辆的自主排队,并且根据所述车辆的所述排队来控制所述车辆到运输车辆上的装载和卸载。
[0067] 根据实施例,车辆排队以装载到挂车上,被装载到挂车上,并且随后从挂车卸载。