[发明专利]用于增强自动导引车导引性能的可变偏移定位天线阵列

说明书

交叉引用的相关申请

本申请请求了于2009年1月17日提交的美国申请61/145543、于2009年10月3日提交的美国申请61/248448以及于2009年11月4日提交的美国申请61/258006的权益，上述任一文件的内容在此引入作为参考。 

技术领域

本发明涉及自动导引车（Automated Guided Vehicle，随后称为AGV）的导引和控制，更具体地，在一种实施方式中，涉及一种能使AGV通过假设一个相对一个导引系统如掩埋式导引线的偏离位置将规则的和不规则形状的负载在存储位置和取用位置之间移动的系统。

背景技术

传统的停车场都在改变其地面形状以满足高容量存储的需求。在城市中心，地上空间和地下空间都非常珍贵，停车设施的拥有者受到固定的车道和一定量的从该车道延伸出的车辆空间的限制。多层的车库仅能在不会有碍观瞻和不会难以驾驶的情况下向高处延伸。此外，自助停车和/或服务员引导停车的位置必须考虑在车辆的两侧以及车辆周围都存在额外的空间以使人们能够进出。

此外，对于设施拥有者来说每个存储位置还必须具有相当的常用空间。例如，大部分设施通常要求至少在每个存储位置的前方具有足够的空间以满足常规的进出。还应有常规的人行设施，如走廊、楼梯、电梯、走火通道、适当的照明，以及还可能有自动售货机、浴室、现场人员的办公空间、安全门、摄像机、火警系统等。自助停车设施还常常出现由于司机错误导致的车辆间碰撞事故，以及给小偷、破坏者和其他不受欢迎的人提供了机会。因此，在确定场所的每个存储位置上还必须具有相当的额外空间以满足用户的进出和通行，以及相当的额外空间资源以满足人类舒适性、安全性等的要求。

常用空间的需求量将限制能停在同一个场所的车辆数目并增加了经营一个停车设施的成本。因此，需要一种自动停车系统，它既能克服人体相关的常用空间需求，并能被高效地建造和经营，且不需要额外空间或必须具有的允许单个人员进出的空间。

现有以及建立了的沿着掩埋式导引线操纵AGV的方法使用的是精确位于AGV前方中央的一个天线、或者相对于行进方向的精确位于AGV前方和后方中央的一对天线。传统的AGV导引系统仅使用当前引导AGV的天线、或基于AGV前进方向的“前方”天线，以跟随掩埋式导引线。装有两个天线的AGV上的尾随的或“后方的”天线只有在AGV反向时才有效，这个时候后方天线成功地变为“前方”天线并起到AGV系统导引的作用。掩埋式导引线布置在连接频率发生器并由其供电的回路中，该频率发生器通过导引线传递交流电频率。AGV的每个导引天线包括两个感应线圈，所述感应线圈基于线圈附近的由负载导引线的频率产生的磁场单独地产生输出电压。通过平衡前方天线上两个感应线圈中的每个的输出信号的相对强度，并将一个线圈的输出强度减去另一线圈的输出强度，然后调整AGV的转向以定位在自两个线圈“相减后的输出”等于零的位置上，AGV的控制系统动态地调整AGV的转向以保持天线的中心，并因此AGV相对于行进方向的中心线基本以掩埋式导引线为准。这种系统通常配置有栅格形式的导引线，一组线有效地形成“X轴”，另一组形成“Y轴”，使AGV通过转向遵循不同的轴线和沿着不同栅格轴的不同方向行进，能在沿着线栅格的两个方向中运动。有时候这些传统的系统使用了具有较大转向半径的逐渐弯曲的线，让AGV跟随单一的线在变化的方向中行进。

现有的AGV导引系统具有3种常见的问题/局限性：

1)    当AGV行进至一个天线感应线圈的外缘突然超出掩埋式导引线的垂直平面的位置时，天线会产生一个相同的信号而无论天线位于导引线的哪一侧。因为系统无法肯定地识别需要往哪个方向前进以再次获取导引线，因此通常会发出“离线”警告，停止AGV，并需要人为干涉才能使AGV回到导引线上并再次激活。另一种情况是，AGV根据一种受限的搜索模式找到导引线，但存在往错误方向搜索太远的风险，变得进一步迷失和/或出现与AGV的常规行进路线之外的物体相撞的可能性。

2)    “仅位于中心”的行进路径极大地限制了AGV系统高效处理和移动不对称物体的能力，结果是AGV系统主要用于处理尺寸和形状范围都非常狭窄，或至少是容易预测的物体。

3)    线圈信号的“相减后的输出”具有某些弱点和可靠性方面的问题，如果在天线和导引线或其他影响所述导引线信号的磁场相对强度的物体之间的距离在行进过程中出现变化，这些问题将将导致导引系统出现故障。

发明内容