用于控制自主移动车辆以在工业区域内部操作的方法与流程

本发明总体上涉及自主移动车辆领域，特别是在工业区域中操作的自主移动机器人。具体地，本发明涉及用于控制自主移动车辆的方法、数据处理系统、自主移动车辆以及计算机程序产品。

背景技术：

1、自主移动车辆（amv）或自主移动机器人（amr）通常在工业区域或环境中操作，在这些区域或环境中它们可以遇到人员。为了防止与人员发生碰撞，它们配备有人员检测装置，该人员检测装置允许自主移动车辆在碰撞之前减速和停车。当前的人员检测装置无法区分人员和其他物体，因此在其他物体和设备附近操作的自主移动车辆被迫缓慢行驶和/或频繁停车。

2、允许自主移动车辆即使在物体附近也高速行驶的一种可能性是定义所谓的受限区，在这些受限区中，它们的人员检测装置可以被停用。受限区可以替代地具有其他安全机制以防止人员进入或检测人员。通常，其在受限区上或受限区中使用物理标记，这些物理标记可以被自主移动车辆检测到。此外，例如，工厂通常具有带围栏的单元和检测人员何时进入的安全额定门。

3、iso 3691-4:2023自主移动车辆标准定义了在这类受限区中使用的安全功能。自主移动车辆可以被要求能够以所谓的性能等级d（iso 13849-1:2023）检测受限区，以符合iso 3691-4:2023，并且它必须能够在其位于该区域内部时响应安全额定停止请求——例如，如果单元的门被打开，则该单元中的amr必须停止。

4、目前，这些区可以使用受限区内或受限区上的物理标记以及自主车辆上的安全等级或多样性设备来检测标记，从而以性能等级d检测。这种硬件为每个自主车辆增加了成本，并且在给定的工业区域中可以存在数百个运行自主车辆。此外，用物理标记定义受限区是耗时的，并且设置和修改成本高昂。

技术实现思路

1、通过本公开的独立权利要求的主题至少部分地解决或减轻了上述问题或需求，其中另外的示例并入从属权利要求中。

2、根据本公开的一个方面，提供了一种用于控制自主移动车辆amv的方法，特别是用于在工业区域内部操作，该方法包括：

3、获得指示自主移动车辆在工业区域内的位置的amv位置数据，

4、基于amv位置数据和指示工业区域内的受限区的位置的位置数据，确定自主移动车辆的位置在工业区域内的受限区内部，以及

5、提供用于控制位于受限区内部的自主移动车辆的控制指令。

6、第一方面的方法特别可以是一种至少部分或完全由计算机实施的方法。这意指该方法的步骤中的至少一个、多个或全部步骤可以由数据处理系统执行，该数据处理系统可以包括一个或多个计算机或计算单元或数据处理装置。不同的步骤可以由相同或不同的计算机或数据处理装置执行。计算机在本文中被理解为一种数据处理装置或设备，其可以执行由该方法定义的一些、多个或所有步骤。例如，获得amv位置数据、确定自主移动车辆在受限区内部的位置以及提供控制指令的所有步骤均可以是计算机实施的步骤。备选地或附加地，例如，提供控制指令的步骤可以通过实际上向自主移动车辆提供或传输控制指令来执行，例如通过无线方式向其传输，这可以不在或不仅仅在数据处理系统的计算机层面上。

7、本公开的第一方面的方法允许基于自主移动车辆的安全定位和受限区的安全参数化来远程检测受限区。这种方法降低了自主移动车辆的硬件成本，实现了更快的调试，并且允许经由参数化轻松适配受限区而无需物理改变。此外，通过使用自主移动车辆的安全定位，可以任选地省略受限区中或受限区上的物理标记以及当前自主移动车辆检测这些标记所需的硬件。

8、控制指令可以基于用于控制受限区内部的至少一个自主移动车辆的一个或多个控制设置。例如，一个或多个控制设置可以由该方法确定和/或预定义。例如，一个或多个控制设置可以针对自主移动车辆在受限区内部时被预定义，并且该方法可以从预定义的控制设置中选择一个或多个控制设置，例如停止、减速和/或类似项。控制设置的选择可以是固定的，或者取决于情况，例如取决于自主移动车辆的速度和/或其他参数。此外，当不存在物理标记以在物理层面上将它们彼此区分时，控制指令可以将工业区域内部的一个或多个受限区与工业区域内部的一个或多个非受限区区分开，如下文进一步描述的。例如，该方法还可以提供用于控制位于非受限区内部的自主移动车辆的控制指令，或者可以例如针对非受限区内部的自主移动车辆基于一个或多个控制设置预先设置或预定义这类控制指令。

9、自主移动车辆可以配备有用于在工业区域内部操作的装置或被配置用于在工业区域内部操作。特别地，自主移动车辆可以被配置用于工业操作，或者换句话说，在工业环境中操作。这不同于其他自主移动车辆，例如乘用车或卡车，它们被用于民用操作，例如用于运输乘客或货物。工业区域可以是例如一个或多个工厂的工厂区域，特别是工业工厂。例如，工业区域可以是工厂车间或类似项。

10、一般而言，应当理解，本文所提到的元件或设备可以是一个或多个，特别是多个。例如，自主移动车辆可以是多个自主移动车辆或自主移动车辆车队。因此，如果情况如此，则控制指令可以用于控制位于受限区内部的多个自主移动车辆。类似地，可以基于所获得的指示多个或所有自主移动车辆的位置的amv位置数据确定其车队中的多个自主移动车辆的位置在受限区内部。类似地，在工业区域内可以存在多于一个受限区，例如两个、三个、四个或更多的受限区。此外，该方法可以提供多个控制指令等。

11、在一个示例中，自主移动车辆可以是自主移动机器人（amr）。自主移动机器人可以是一种自主移动车辆，该自主移动车辆可以被配置为完全不依靠人员控制而行动。除了自主导航（如在自主移动车辆中的情况）之外，自主移动机器人还可以或替代地包括用于感测环境的装置，例如一个或多个检测器、自我维护和/或用于执行一个或多个特定任务的装置。自主移动机器人可以用于在一个区域内部操作，或者换句话说，在自主移动机器人的操作区域内部操作，特别是但不一定是本文所指定的工业区域。因此，自主移动机器人可以用于或被配置用于在区域内部操作，并且amv位置数据可以是amr位置数据，该amr位置数据指示自主移动机器人在自主移动机器人的操作区域内的位置，受限区在自主移动机器人的操作区域内部。

12、在该方法的一种替代方案中，该方法可以由自主移动车辆本身的数据处理系统执行。这意指自主移动车辆可以具有或获得amv位置数据和位置数据两者，并且还提供控制指令。然而，这可以需要每个自主移动车辆具有使它们能够执行该方法的硬件。在另一替代方案中，该方法可以至少部分或全部由数据处理系统执行，该数据处理系统可以远离自主移动车辆，例如单独的实体。数据处理系统可以是服务器或远程服务器，其在本文中也可以被称为编排器，因为其可以被配置为控制或者换句话说编排多个自主移动车辆或自主移动车辆车队。

13、因此，在一个示例中，该方法可以由数据处理系统执行，该数据处理系统被配置为与自主移动车辆无线通信，用于从数据处理系统获得amv位置数据，并且向自主移动车辆提供控制指令。特别地，数据处理系统可以被配置为与多个自主移动车辆，特别是自主移动车辆车队无线通信。自主移动车辆可以相应地配备有无线通信单元，并且数据处理系统可以相应地配备有这类无线通信单元。无线通信可以经由任何无线通信技术进行，例如wlan连接、蜂窝连接或类似项。在这类替代方案中，可以在自主移动车辆本身上以最小的硬件成本实现安全定位。也就是说，附加的或已存在的硬件可以仅需要在自主移动车辆外部来执行定位，特别是在数据处理系统中，但是该硬件可以用于定位整个自主移动车辆车队，因此每个自主移动车辆的解决方案是有成本效益的。定位由一个或多个编排器执行，然后这些编排器基于安全参数化的地图确定amv位于哪个（如果有的话）受限区中。编排器（一个或多个）与每个amv均具有安全通信链路。如果amv位于人员已进入的受限区中，则编排器（一个或多个）命令amv停止。

14、在一个示例中，控制指令可以被配置用于使自主移动车辆在受限区内部以与操作区域内的非受限区内部的速度不同的速度移动。特别地，自主移动车辆可以被控制或换句话说被编排，特别是由数据处理系统编排，以在受限区中以与非受限区中的速度不同的速度移动。特别地，受限区中的速度可以大于非受限区中的速度。因此，受限区与非受限区的区别可以在于，与非受限区相比，自主移动车辆可以或通常将被允许在受限区中以不同的，特别是更高的速度移动，使得受限区通常是工业区域或自主移动车辆操作区域内的如下区域：通常不应当由人员进入，而非受限区可以由人员进入，这要求自主移动车辆以不同的，特别是更低的速度移动。

15、在一个示例中，该方法可以包括获得指示受限区内部的人员的位置的人员位置数据，其中控制指令可以被配置用于基于人员位置数据改变（例如停止和/或减慢）位于受限区内部的自主移动车辆的移动。因此，该方法可以确保受限区内部的人员的安全通行，例如在人员意外进入受限区的情况下。

16、在一个示例中，人员位置数据可以基于以下各项中的至少一项：人员与围绕受限区的围栏的交互、人员与用于进入受限区的门的交互、以及人员在操作区域内的位置的跟踪。例如，当人员与围栏或门交互或者位于受限区内部时，检测器（例如相机、致动器传感器或类似项）可以注意到这种交互或者人员的位置，并且提供或生成人员位置数据，从而由执行该方法的数据处理系统获得。因此，人员通过与该围栏或门交互而进入受限区的行为可以被及早注意到，以给予自主移动车辆足够的时间来执行控制指令，例如减速或停止。备选地，如果人员已在受限区内部，则该方法仍然可以确定这一点，并且通过提供控制指令迅速行动。

17、在一个示例中，受限区可以未被物理标记和/或未与工业区域内的非受限区物理分离。如前所述，当使用本方法时，可以省略这类物理标记。然而，备选地，特别是为了限制人员进入受限区，这些受限区仍然可以被物理标记。然而，例如，这种物理标记可以少于自主移动车辆检测它们作为受限区通常所需的标记，例如借助于使用标志或类似项。不过，也可以替代地使用围栏和门。

18、在一个示例中，位置数据可以基于工业区域和位于工业区域内的受限区的地图。当然，一般而言，工业区域可以包括若干个受限区和/或非受限区。该地图特别有用，因为它可以容易地被用户用于在其中定义受限区和/或非受限区（一个或多个）。该地图可以具有视觉外观，例如被视觉显示，和/或包括定义其中的受限区和/或非受限区（一个或多个）的一组坐标。特别地，该地图可以在数据处理系统上被视觉显示，特别是对于用户以根据需要定义其中的受限区和/或非受限区（一个或多个），例如，当受限区和/或非受限区（一个或多个）的定义需要被改变时，例如临时地或永久地，例如在改变工厂车间布局的情况下。因此，具有受限区和/或非受限区（一个或多个）的工业区域可以被提供新的布局或定义，而不一定改变或添加物理标记。

19、在一个示例中，位置数据可以被配置为使得工业区域内的受限区可以被用户重新定位。如关于工业区域的地图所示例性解释的，这可以在数据处理系统上完成，该数据处理系统可以例如包括显示器，地图可以在该显示器上被可视化。备选地，重新定位可以纯粹基于定义工业区域中的受限区和/或非受限区（一个或多个）的坐标，即没有地图。然后，用户可以方便并且安全地重新定位工业区域内部的受限区和/或非受限区（一个或多个），从而有效地影响何时提供用于控制位于受限区内部的自主移动车辆的控制指令，例如生成、选择和/或传输到自主移动车辆（一个或多个）。

20、根据本公开的第二方面，提供了一种数据处理系统，该数据处理系统被配置为执行根据本公开的第一方面的方法。如前所述，数据处理系统可以与自主移动车辆分离，并且例如被配置为服务器或远程服务器，其在本文中也可以被称为编排器，因为其可以被配置为控制或者换句话说编排多个自主移动车辆或自主移动车辆车队。

21、根据本公开的第三方面，提供了一种用于控制自主移动车辆（amv）以在工业区域内部操作的方法，该方法包括：

22、提供指示自主移动车辆在工业区域内的位置的amv位置数据，以及

23、获得用于控制位于工业区域内的受限区内部的自主移动车辆的控制指令，该控制指令基于amv位置数据和指示工业区域内的受限区的位置的位置数据确定。

24、类似于本公开的第一方面的方法，本公开的第三方面的方法可以是一种计算机实施的方法，其步骤中的一个、多个或全部步骤由数据处理系统执行。

25、与本公开的第一方面的方法不同，该方法可以不由本文所提到的服务器或编排器执行，而是由自主移动车辆本身或自主移动车辆本身执行，特别是其数据处理系统而非服务器或编排器的数据处理系统执行。

26、此外，本公开的第一方面的方法和本公开的第二方面的方法可以彼此组合，使得可以存在一种用于控制自主移动车辆以在工业区域内部操作的方法，该方法包括来自两种方法的任何一个、多个任意或全部步骤。

27、在一个示例中，自主移动车辆可以是自主移动机器人（amr）。

28、在一个示例中，本公开的第三方面的方法可以由自主移动车辆，特别是其数据处理系统执行，该数据处理系统可以被配置为与数据处理系统（其在本文中也可以被称为服务器或编排器）无线通信，用于向数据处理系统提供amv位置数据并且从数据处理系统获得控制指令。

29、在一个示例中，控制指令可以被配置用于使自主移动车辆在受限区内部以与工业区域内的非受限区内部的速度不同的速度移动。

30、在一个示例中，控制指令可以被配置用于基于指示受限区内部的人员的位置的人员位置数据改变（例如，停止和/或减慢）位于受限区内部的至少一个自主移动车辆的移动。

31、在一个示例中，人员位置数据可以基于以下各项中的至少一项：人员与围绕受限区的围栏的交互、人员与用于进入受限区的门的交互、以及人员在工业区域内的位置的跟踪。

32、在一个示例中，受限区可以未被物理标记和/或未与工业区域内的非受限区物理分离。

33、在一个示例中，位置数据可以基于工业区域和位于工业区域内的受限区的地图。

34、在一个示例中，位置数据可以被配置为使得工业区域内的受限区可以被用户重新定位。

35、根据本公开的第四方面，提供了一种自主移动车辆，该自主移动车辆被配置为执行根据本公开的第三方面的方法。该配置可以借助于数据处理系统（例如，计算机），该数据处理系统可以执行计算机程序（例如，本公开的第五方面的计算机程序），该计算机程序可以被存储在数据处理系统的存储介质上，该存储介质上存储有指令，这些指令可以被配置为使自主移动车辆执行本公开的第三方面的方法。此外，根据本公开的第四方面，可以存在多个自主移动车辆或自主移动车辆车队。自主移动车辆车队可以包括例如至少五个、至少十个、至少二十个、至少一百个或更多个自主移动车辆。

36、根据本公开的第五方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，这些指令当该程序由计算机执行时，使计算机执行根据本公开的第一方面的方法和/或根据本公开的第三方面的方法。

37、计算机程序产品可以是计算机程序本身，意指由要由计算机执行的程序代码组成或包括要由计算机执行的程序代码的计算机程序。

38、备选地，计算机程序产品可以是诸如数据存储体的产品，特别是计算机可读数据存储介质，计算机程序可以临时或永久存储在其上。

39、根据本公开的第六方面，提供了一种系统，该系统包括本公开的第二方面的数据处理系统和本公开的第四方面的多个自主移动车辆，特别是其车队。

40、应当注意，上述方面、示例和特征可以彼此组合，而无论所涉及的方面。

41、本公开的上述和其他方面将从以下参考示例的描述中变得显而易见并且得以阐明。