專利名稱：用于靠近自動機器使用的衣服的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于機器導(dǎo)航的系統(tǒng)和方法，尤其是用于多個非公路機器的高整 體性協(xié)調(diào)的系統(tǒng)和方法。更特別是本公開涉及用于定位機器的操作員的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在今天的作業(yè)環(huán)境中出現(xiàn)正在增加發(fā)展自動化或半自動化設(shè)備的趨勢。在該趨勢 的某些情況中，設(shè)備完全不同于正在被取代的操作員控制的設(shè)備，操作員控制的設(shè)備不允 許任何情況下操作員出現(xiàn)在機器附近或接管機器的運行。此類無人設(shè)備可能不可靠，因為 涉及的系統(tǒng)的復(fù)雜性、計算控制的現(xiàn)狀以及在各種運行環(huán)境中的不確定性。因此，半自動化 設(shè)備更常用。該類型的設(shè)備類似于以前操作員控制的設(shè)備，但采用一個或多個自動化的操 作，而不是操作員控制。這種半自動化的設(shè)備允許人工監(jiān)控，并允許操作員在必要時采取控 制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種定位操作員的方法和裝置，使用衣服、能夠被自動機器
檢測的多個定位設(shè)備、以及能夠發(fā)送控制信號給所述自動機器的控制器。 本發(fā)明的各種實施例可以獨立地實現(xiàn)本發(fā)明的特點、功能和優(yōu)點，或者可以結(jié)合
其它的實施例，進一步詳情可參考以下說明書和附圖。


示例實施例的特征的創(chuàng)新特點載于所附權(quán)利要求中。然而示例實施例及優(yōu)選的使 用方式、進一步的目的和優(yōu)點通過參考結(jié)合附圖進行的下述詳細說明將被更好地理解，其 中 圖1是示例實施例可被實施的運行環(huán)境中工人和車輛的框圖；
圖2是示例實施例所述的機器與操作員相互作用的框圖；
圖3是示例實施例所述的衣服的框6
圖4是示例實施例所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖； 圖5是在示例實施例所述的機器控制器中執(zhí)行的功能軟件組件的框圖； 圖6是示例實施例所述的用于控制車輛的組件的框圖； 圖7是示例實施例所述的知識庫的框圖； 圖8是示例實施例所述的固定知識庫的框圖； 圖9是示例實施例所述的學(xué)得知識庫的框圖； 圖10是示例實施例所述的用來選擇用于探測和定位衣服和/或工人的傳感器的 知識庫中的格式的框圖； 圖11是表示示例實施例所述的用于接合車輛的過程的流程圖； 圖12是示例實施例所述的用于驗證工人的過程的流程圖； 圖13是示例實施例所述的用于通過車輛定位工人的過程的流程圖； 圖14是示例實施例所述的利用衣服控制車輛的過程的流程圖； 圖15是示例實施例所述的用于接收來自衣服的命令以控制車輛的過程流程圖； 圖16是示例實施例所述的用于監(jiān)控工人的條件的過程的流程圖； 圖17是示例實施例所述的用于監(jiān)控運行環(huán)境的條件的過程的流程圖； 圖18是示例實施例所述的用于側(cè)面跟隨的過程的流程圖。
具體實施方案 本發(fā)明的實施例提供用于機器協(xié)調(diào)的系統(tǒng)和方法，尤其是用于協(xié)調(diào)多臺機器的系 統(tǒng)和方法。作為一個例子，本發(fā)明的實施例提供一種使用用于機器的協(xié)調(diào)和導(dǎo)航的機器人 控制模塊的方法和系統(tǒng)。 機器人和自動機器，有時也被稱為移動機器人平臺，通常具有控制機器的操作系 統(tǒng)的機器人控制系統(tǒng)。在被限定為運輸功能的機器中，諸如車輛，操作系統(tǒng)可以包括轉(zhuǎn)向、 制動、傳動和油門系統(tǒng)。這種自主機器一般都具有用于機器的操作系統(tǒng)的控制的集中機器 人控制系統(tǒng)。 一些軍用車輛已適于自動運行。在美國，一些坦克、人員輸送車、斯特瑞克 (Stryker)車和其它車輛已調(diào)整為自動性能。 一般來說，這些也以有人操縱模式使用。
機器人控制系統(tǒng)傳感器輸入可包括與機器目的地、預(yù)編程路徑信息以及檢測的障 礙物信息相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。根據(jù)與上述信息相關(guān)聯(lián)的這些數(shù)據(jù)控制機器的運動。機器內(nèi)的障 礙物檢測系統(tǒng)通常使用掃描激光在視野領(lǐng)域上方掃描光束，或使用相機捕捉視野領(lǐng)域上方 的圖像。激光掃描周期可通過整個范圍的光束方向循環(huán)，或提供隨機訪問任何特定方向的 掃描光束。相機或多個相機可以記錄寬闊領(lǐng)域視野或視野領(lǐng)域內(nèi)的特定范圍的圖像。對于 機器的障礙物探測應(yīng)用，在寬領(lǐng)域視野上的圖像數(shù)據(jù)的采集響應(yīng)時間應(yīng)迅速，以便障礙物 的早期識別和避免。 位置傳感設(shè)備包括里程表、全球定位系統(tǒng)以及基于視覺的三角測量系統(tǒng)。許多位 置傳感設(shè)備隨著時間以及在不同的地理位置在提供精確定位估計中易有誤差。里程表由于 表面地形易受材料誤差。基于衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)，如基于全球定位系統(tǒng)的制導(dǎo)系統(tǒng)，今天常被 用來作為在汽車、飛機、船舶、計算機控制的收獲機、礦山卡車和其它車輛中的導(dǎo)航輔助，在 大量植物或其它永久障礙物，如山脈、建筑物、樹木和地形，阻礙或抑制全球定位系統(tǒng)信號 被所述系統(tǒng)準(zhǔn)確地接收時，所述系統(tǒng)可能很難制導(dǎo)?；谝曈X的三角測量系統(tǒng)可以在某些角度范圍和距離范圍由于相機和陸標(biāo)的相對位置而產(chǎn)生誤差。 為了提供一種系統(tǒng)和方法，其中多個組合載人/自動機器精確導(dǎo)航并管理工地旁 人工操作員，用于處理工具和定位傳感設(shè)備的具體機械調(diào)節(jié)是必需的。因此，具有一種方法 和裝置以提供用于多個機器的導(dǎo)航和協(xié)調(diào)的附加特征將是有利的。 示例實施例認識到需要一種系統(tǒng)和方法，其中多個組合載人/自動機器能精確導(dǎo)
航和管理工地旁的人力操作員。因此，示例實施例提供一種計算機實現(xiàn)的方法、裝置和計算
機程序產(chǎn)品用以協(xié)調(diào)機器和利用人力操作員穿著的衣服定位工人。參考所述的附圖，尤其
是參考圖1，不同的示例實施例可用于各種不同的機器，如車輛、生產(chǎn)線以及其它運行環(huán)境
的機器。例如，生產(chǎn)線上的機器可以是焊接裝配線上的零件的機器人。例如，不同的示例實
施例可用于各種車輛，如汽車、卡車、收獲機、聯(lián)合收獲機、農(nóng)用工具、拖拉機、割草機、裝甲
車和多用途車。本發(fā)明的實施例也可用于在單個計算系統(tǒng)或分布式計算系統(tǒng)。 下面的附圖中提供的車輛或多車輛的示例并不意味對可實現(xiàn)的不同示例實施例
的方式進行物質(zhì)或結(jié)構(gòu)限制。例如，在其它實施例中，其它機器可以用于增加至或替換在這
些附圖中描述的車輛。例如，在其它實施例中，圖1中的車輛106可以是產(chǎn)品裝配線上的機器。 圖1描述示例實施例所述的運行環(huán)境中的工人和車輛的框圖。工人是操作員的示 例例子，其可以與運行環(huán)境中的汽車協(xié)調(diào)工作。這里所用的若干項指一個或多個項。例如， 若干工人是一個或多個工人。該示例實施例利用若干車輛和若干操作員來實現(xiàn)。圖1描述 了示例環(huán)境，包括在一個實施例中的運行環(huán)境100。在這個例子中，運行環(huán)境IOO可以是任 何類型的具有植被的工作場所，諸如，例如灌木、花壇、樹木、草、農(nóng)作物或其它植物。
在這個例子中，車輛106可以是任何類型的自動或半自動多用途車，用于噴灑、施 肥、澆水、或清潔植被。車輛106可獨立于操作員、與操作員同時、或與操作員或其它自動或 半自動車輛協(xié)調(diào)的方式執(zhí)行操作。在此示例實施例中，當(dāng)操作員施用化學(xué)制劑給農(nóng)作物或 其它植物時，車輛106可具有安裝并跟隨操作員的化學(xué)噴霧器，所述操作員諸如工人102， 其穿著衣服，諸如衣服104。在此例子中，工人102可以是任何類型的操作員。在示例的例 子中，操作員被定義為所述衣服的穿著者。操作員可以包括但不限于人、動物、機器人、自 動車輛情況、或任何其它合適的操作員。在這個例子中，衣服104可以是由諸如工人102的 操作員穿著的任何類型衣服。 車輛106和衣服104利用高整體性系統(tǒng)以協(xié)調(diào)方式操作。這里使用的"高整體性" 用來描述組件工具，該組件跨越不同運行環(huán)境執(zhí)行很好。換言之，在外部環(huán)境的變化而減少 系統(tǒng)中的組件的性能，或在系統(tǒng)內(nèi)組件整體性下降，剩余組件的數(shù)量和性能的數(shù)目出現(xiàn)一 定程度的冗余，以提供故障安全或環(huán)境的最好故障操作感知，而無人工監(jiān)控或干預(yù)。
傳感器、無線鏈接、以及執(zhí)行器是具有在不同運行環(huán)境降低能力的組件的例子。例 如，如果干擾出現(xiàn)在一個頻率范圍，則無線通信鏈路在該頻率范圍內(nèi)運行可能無法有效，而 使用不同頻率范圍的另一通信鏈路可能不會受到影響。在另外一個例子中，高整體性協(xié)調(diào) 系統(tǒng)具有硬件冗余，也許該系統(tǒng)繼續(xù)運行。運行水平可以是相同的。在系統(tǒng)中一些數(shù)量的 故障之后操作水平可能降級，這樣系統(tǒng)的故障是適度的。 適度的故障意味個系統(tǒng)組件中的故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)整體故障或立即停止工作。該 系統(tǒng)在硬件和/或軟件組件故障、環(huán)境變化、或來自其它故障或事件之后可能損失一些功
8能或性能水平。其余的功能水平和持續(xù)時間可能只足以使車輛安全關(guān)機。在范圍另一端， 完整的功能可以被維持，直到另一組件故障。 在示例例子中，車輛106可以是跟隨車輛，而衣服104可以是引導(dǎo)者。車輛106可 在運行環(huán)境100中利用若干不同的操作模式跟隨衣服104操作，以幫助操作員噴灑、施肥、 澆水、或清洗植被。這里使用的若干項指一個或多個項。例如，若干不同模式的數(shù)目是一個 或多個不同的模式。在另一示例例子中，車輛106可協(xié)調(diào)其活動，以便與工人102或在工地 運行的另一車輛同時執(zhí)行共同的任務(wù)，例如，當(dāng)工人102利用連接至車輛106的軟管108噴 灑肥料到植被時在工人102旁邊移動的車輛。所述模式包括，例如側(cè)面跟隨模式、示教和 回放模式、遙控操作模式、路徑映射模式、直線模式和其它適當(dāng)?shù)牟僮髂Ｊ?。操作員可以是， 例如，在車輛以側(cè)面跟隨模式操作時被作為引導(dǎo)者跟隨的人、駕駛車輛的人、和/或以遙控 操作模式控制車輛運動的人。 在一個例子中，在側(cè)面跟隨模式下，穿著衣服的操作員104是引導(dǎo)者，車輛106是 跟隨者。 一個示例實施例中，車輛106可以是多個作為跟隨者的車輛中的一個，其跟隨穿著 衣服104的工人102，以協(xié)調(diào)方式執(zhí)行運行環(huán)境100中的任務(wù)。 側(cè)面跟隨模式可以包括預(yù)編程的操縱，其中操作員可以從車輛106的另外的直線 行進路徑改變車輛106的運動。例如，如果在運行環(huán)境100中檢測到障礙物，則操作員可以 啟動繞過障礙物的操縱，使車輛106以預(yù)置路徑駛出和繞過障礙物。 利用該模式，自動障礙物識別和避免功能仍可使用。利用示例實施例所述的機器 控制組件的輔助，可以出現(xiàn)車輛106采取的不同動作。車輛106使用的機器控制組件可位 于車輛106中和/或位于遠離車輛106的衣服，諸如衣服104中。在一些實施例中，機器控 制組件可以分布在一車輛與一衣服之間或者分布在若干車輛與一衣服之間。
在另一例子中，操作員可以沿著運行環(huán)境100中的一路徑駕駛車輛106而不停止， 產(chǎn)生一映射路徑。在行駛所述路徑之后，操作員可以使車輛106返回映射路徑的開端，并利 用沿著所述路徑駕駛車輛106時產(chǎn)生的所述映射路徑指定任務(wù)給車輛106。在第二次通過 該路徑時，操作員可使車輛106從起點到端點行駛所述映射路徑而不停止，或使車輛106行 駛所述映射路徑，但沿著所述映射路徑幾次停止。 以該方式，車輛106從開始到結(jié)束一直沿著所述映射路徑行駛。車輛106還可包
括一些障礙物檢測水平以使車輛106不輾過或碰撞障礙物，諸如運行環(huán)境100中的工人102
或其它車輛。這些動作也可以利用示例實施例所述的機器控制組件的輔助發(fā)生。 在遙控操作模式，例如，操作員利用位于衣服104上的控制器以類似其它遠程控
制車輛的方式操作或無線控制車輛106。利用該類型的操作模式，操作員可以通過無線控制
器控制車輛106。 在路徑映射模式，在到達運行環(huán)境IOO之前操作員可以映射不同的路徑。施肥例 子中，每次通過植被的分段路徑可以相同，以及操作員可根據(jù)事實車輛106每次將沿著相 同的路徑移動。只有當(dāng)存在障礙物時，才發(fā)生干預(yù)或偏離映射路徑。此外，在示例實施例， 在路徑映射模式，可設(shè)置多個路點以允許車輛106停在不同地點。 在直線模式，車輛106可能被放在中間或者從離路徑邊緣一定距離偏移。車輛106 可順著路徑沿直線以移動。在這種類型模式的操作中，車輛106的路徑總是直的，除非遇到 障礙物。在這種類型模式的操作中，操作員可以按需開動和停止車輛106。這種類型的模式可以最大限度地減少所需駕駛員的干預(yù)。這些例子中的一些或全部不同操作可以在示例實 施例所述地機器控制組件的輔助下執(zhí)行。 在不同的示例中，不同類型模式的操作可結(jié)合使用以實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。在這些例子 中，這些模式的操作中至少一個可以用來使駕駛最小化，同時使施肥過程的安全與效率最 大化。在這些例子中，描述的車輛可以利用每一個不同類型模式的操作以實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。本 文中在一列項時所使用的短語"至少一個"指一個或多個項的不同組合可以被利用，只有所 述列中每一項的一個可以是必須的。例如，"項A、項B、和項C的至少一個"可包括例如但不 限于項A或項A和項B，該例子也可包括項A、項B和項C或項B和項C。作為另一例子，項 A、項B、和項C的至少一個可包括項A、2個項B以及4個項C。 在不同的示例實施例中，動態(tài)條件影響車輛的運行。動態(tài)條件是在車輛周圍環(huán)境 的改變。例如，動態(tài)條件可包括但不限于環(huán)境中另一車輛至一新地點的運動、障礙物的檢 測、環(huán)境中一個新物體或多個物體的探測、接收用戶輸入以改變車輛運動、接收來自諸如衣 服104的控制系統(tǒng)的指令、車輛中系統(tǒng)或組件故障等等。為應(yīng)答動態(tài)條件，車輛的運動以各 種方式改變，例如包括但不限于停止車輛、加速車輛的推進、減速車輛的推進以及改變車 輛的方向。 此外，自治路線可包括幾個直區(qū)塊。在其它的例子，路徑可以圍繞正方形或長方形 格區(qū)塊。當(dāng)然，根據(jù)具體應(yīng)用也可以使用其它類型式樣。路線和式樣可在示例實施例所述 的知識庫輔助下實施。在這些例子中，操作員可以駕駛車輛106到田地或到路徑的開始位 置。操作員也可以監(jiān)控車輛106，為安全運行并最提供車輛106行為的基本控制。
在這些例子中，路徑可以是預(yù)設(shè)的路徑、在側(cè)面跟隨模式中隨著車輛106進行改 變以跟隨操作員而不斷計劃的路徑、在遙控操作模式中通過操作員使用遙控控制指引的路 徑、或一些其它路徑。路徑可以是根據(jù)應(yīng)用的任何長度。路徑可以利用示例實施例所述的 知識庫的輔助被存儲和訪問。 在這些例子中，不同種類冗余傳感器集位于工地中的車輛和衣服上以提供具有故 障容差的高整體性感知。這些例子中的冗余傳感器是可被用來補償其它傳感器的損失和/ 或失能以獲得所需控制車輛或檢測工人的信息的傳感器。傳感器組的冗余使用受到每個傳 感器的目的用途以及在某些動態(tài)條件下降級的控制。該傳感器組魯棒性地提供根據(jù)組件故 障或臨時環(huán)境條件的定位和/或安全防護的數(shù)據(jù)。例如，動態(tài)條件可以是影響傳感器性能 的地面和氣候條件，以促進定位和安全防護。這些條件可以包括但不限于陽光、云、人工照
明、滿月光、新月暗度、由于季節(jié)基于太陽位置的陽光亮度、陰影、霧、煙、沙、灰塵、雨、雪等等。 在這些例子中，不同種類冗余車輛集控制組件位于工地內(nèi)的車輛和衣服上以提供 具有故障容差的高整體性機器控制。這些例子中的冗余車輛控制組件是可用于補償其它車 輛組件的損失和/或不能以精確和有效控制車輛的車輛控制組件。例如，控制制動系統(tǒng)的 冗余執(zhí)行器可以提供故障容差，如果一個執(zhí)行器發(fā)生故障，則啟用另一執(zhí)行器以維持車輛 的制動系統(tǒng)的控制并提供給車輛控制系統(tǒng)高整體性。 在這些例子中，不同種類的通信鏈路和信道集位于工地內(nèi)的車輛和衣服上以提供 具有故障容差的高整體性通信。這些例子中的冗余通信鏈路和信道是可以用來補償其它通 信鏈路和信道的損失和/或失能以發(fā)送數(shù)據(jù)給車輛和衣服或接收來自車輛和衣服的數(shù)據(jù)的通信鏈路和信道。多個通信鏈路和信道可以為故障安全通信提供冗余。例如，冗余通信
鏈路和信道可以包括調(diào)幅(AM)無線電頻率信道、調(diào)頻(FM)無線電頻率信道、蜂窩頻率、全
球定位系統(tǒng)接收器、藍牙(Bluetooth)接收器、Wi-Fi信道、和Wi-Max信道。 在這些例子中，冗余處理器位于工地內(nèi)的車輛上以提供具有故障容差的高整體性
機器協(xié)調(diào)。高整體性機器協(xié)調(diào)系統(tǒng)可以與高整體性機器控制系統(tǒng)共享物理處理工具，或具
有自己專用的處理器。 因此，不同的示例實施例提供若干不同模式以利用諸如衣服104的衣服操作諸如 車輛106的車輛。雖然圖1示例了用于噴灑、施肥、澆水或清洗植被的車輛，但該示例并不 是要限制可應(yīng)用不同模式的方式。例如，不同的示例實施例可應(yīng)用于其它類型車輛和其它 類型用途。在示例例子中，不同類型的車輛可包括可控制車輛、自動車輛、半自動車輛或它 們的任何組合。 車輛可包括具有腿的車輛、具有輪的車輛、具有軌道的車輛以及具有輥的車輛。作 為具體的例子，不同的示例實施例可應(yīng)用于軍車，其中士兵使用側(cè)面跟隨模式以提供跨越 空曠地的庇護。在其它的實施例中，車輛可以是農(nóng)用車，用于收獲、脫粒、或清潔作物。在另 外一個例子，示例實施例可以適用于高爾夫球場和草坪護理車輛。在另一個例子，實施例可 應(yīng)用于林業(yè)車輛，具有諸如砍伐、軋碎、轉(zhuǎn)送或其它適合的林業(yè)應(yīng)用的功能。這些類型的模 式也可能提供避障和遠程控制性能。作為另一個例子，說明不同的示例實施例可應(yīng)用于運 載車輛，如用于郵局或其它商業(yè)運載車輛。 此外，不同的示例實施例可采取任何數(shù)量的車輛實施。例如，不同的示例實施例可 能以少至一輛車、或兩個或多輛車輛、或任何數(shù)量的車輛實施。此外，不同的示例實施例可 能以不同種類組的車輛或相同類型組的車輛實施。作為一個例子，示例實施例可以包括人 員輸送車、坦克和多用途車的一組車輛實施。在另一個例子，示例實施例以一組六輛多用途 車實施。 不同的示例實施例可使用任何數(shù)量的操作員實施。例如，不同的示例實施例可使
用一個操作員、兩個操作員或任何其它數(shù)量的操作員實施。不同的示例實施例可使用任何 數(shù)量的車輛和操作員的組合來實施。作為一個例子，示例實施例可以使用一輛車輛和一個
操作員來實施。在另一個例子，示例實施例可使用一輛汽車和多個操作員來實施。在另一 個例子，示例實施例可使用多輛車輛和多個操作員來實施。在另一個例子，示例實施例的可 使用多輛車輛和一個操作員來實施。 不同的示例實施例的說明已提交，為了說明和描述的目的，而不是詳盡無遺或僅 限于實施例披露的形式。許多修改和變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。此外，不同 的實施例可以提供相對于其它實施例的不同優(yōu)點。實施例或多個實施例的選擇和描述是為 了最好地說明本發(fā)明的原理、實際應(yīng)用以及使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的具 有適合于具體應(yīng)用預(yù)想到的各種修改的各種實施例。 現(xiàn)在參考圖2，描述的是示例實施例所述的操作員與機器交互的框圖。衣服200圖 1中衣服104的一個例子。衣服200可以是任何類型的衣服，包括但不限于背心、茄克、頭 盔、襯衫、連身衣、手套等等。車輛202是圖1中車輛106的例子。 衣服200包括顏色204、圖案206、尺寸208、射頻識別標(biāo)簽210和控制系統(tǒng)212。顏 色204可以是但不限制于衣服材料顏色或位于衣服上的色塊。
圖案206可以是但不限于可見標(biāo)識、可見標(biāo)志、條形碼，或有圖案的衣服材料。尺 寸208可以是但不限于衣服的尺寸、或衣服可見區(qū)域的尺寸。顏色204、圖案206和尺寸 208可用于識別衣服200的穿著者以及定位該穿著者。 射頻識別標(biāo)簽210存儲和處理信息，以及通過內(nèi)置天線發(fā)送和接收信號。射頻識 別標(biāo)簽210由位于諸如位于車輛202上的冗余傳感器232的傳感器系統(tǒng)中的射頻識別讀出 器檢測。射頻識別標(biāo)簽210可在若干不同的頻率操作以提供衣服200的檢測的高整體性。 衣服200可以具有若干射頻識別標(biāo)簽。本文提到的若干可以是一個或多個頻率，或一個或 多個射頻識別標(biāo)簽。 控制系統(tǒng)212包括通信單元214、控制器216和界面218。通信單元214在這些例 子中提供與諸如位于車輛202上的通信單元228的其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或設(shè)備通信。在這些 例子中，通信單元214和228包括多個通信鏈路和信道，以便為故障安全通信提供冗余。例 如，通信單元214和228可使用AM射頻收發(fā)器、FM射頻收發(fā)器、蜂窩單元、全球定位系統(tǒng)接 收器、藍牙接收器、Wi-Fi收發(fā)器和Wi-Max收發(fā)器進行通信。通信單元214和228可以通 過使用物理和無線通信鏈路中的一個或二者提供通信。 控制器216可以使用處理器或類似設(shè)備實現(xiàn)?？刂破?16接收來自界面218的用 戶輸入，生成命令并傳送該命令給車輛202中的機器控制器230。在一個示例的實施例中， 控制器216可通過通信單元214發(fā)射能被車輛202上的通信單元228檢測的無線電頻率發(fā) 送命令給機器控制器230?？刂破?16還能接收來自車輛202中的機器控制器230信息。 在一個示例的實施例，216控制器也可以集成有觸摸屏226。 界面218包括顯示器220、按鈕222、麥克風(fēng)224和觸摸屏226。顯示器220可以是 附著至或整合在衣服上對操作員可見的顯示屏。顯示器220提供用戶界面用于查看通過車 輛202發(fā)送到衣服200的信息。按鈕222可以是用來傳輸信號或命令給車輛202的任何類 型的按鈕。例如，在示例實施例中，按鈕222可以是緊急停止按鈕。在一個示例的實施例， 如果多輛車輛在運行環(huán)境中，緊急停止按鈕還可包括選擇選項以選擇緊急停止命令的車輛 202。麥克風(fēng)224可以是將聲音轉(zhuǎn)化為電信號的任何類型的傳感器。在一個示例實施例，麥 克風(fēng)224可以檢測諸如圖1中的工人102的操作員的語音，并將操作員語音的聲音轉(zhuǎn)換為 發(fā)送給車輛202上的接收器的電信號。麥克風(fēng)224可允許諸如圖1中的工人102的操作員 利用語音命令控制諸如圖1中的車輛106的車輛。 觸摸屏226是可檢測區(qū)域內(nèi)觸摸的存在和位置的區(qū)域。在一個示例實施例，觸摸 屏226可檢測手指或手對該區(qū)域的觸摸或接觸。在另一個示例實施例，觸摸屏226可檢測尖 筆或其它類似設(shè)備對該區(qū)域的觸摸或接觸。觸摸屏226可包含控制選項，允許諸如圖1中 的工人102的操作員利用觸摸屏226上的按鈕或選擇區(qū)域的觸摸控制車輛，如圖1中的車 輛106。控制選項的例子可以包括但不限于車輛推進、車輛加速推進、車輛減速推進、轉(zhuǎn)向 車輛、制動車輛以及車輛的緊急停止。在一個示例實施例，觸摸屏226可集成有控制器216。 在另一個示例實施例，控制器216可表現(xiàn)為觸摸屏226。 車輛202包括通信單元228、機器控制器230、冗余傳感器系統(tǒng)232、以及機械系統(tǒng) 234。 這些例子中的通信單元228提供與諸如位于衣服200上的通信單元214的其它數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)或設(shè)備通信。在這些例子中，通信單元228包括多個通信鏈路和信道，以提供故障安全通信冗余。例如，通信單元228可包括AM射頻收發(fā)器、調(diào)頻射頻收發(fā)器、蜂窩單元、全球定位系統(tǒng)接收器、藍牙接收器、Wi-Fi收發(fā)器和Wi-Max收發(fā)器。通信單元228可通過物理和無線通信鏈路中的一個或二者兼有提供通信。 機器控制器230可以是例如數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或可執(zhí)行過程以控制車輛的運動的其它設(shè)備。機器控制器230可以是如計算機、應(yīng)用程序集成專用電路和/或其它合適的設(shè)備。不同類型的設(shè)備和系統(tǒng)可用于提供冗余和容錯。機器控制器230利用高整體性控制軟件執(zhí)行過程來控制機械系統(tǒng)的234，以控制車輛202的運動。機器控制器230可發(fā)送各種命令給機械系統(tǒng)234，以不同的操作模式操作車輛202。這些命令可以根據(jù)應(yīng)用采取各種形式。例如，所述命令可以是用來控制這些系統(tǒng)的電壓和/或電流的變化的模擬電信號。在其它應(yīng)用實施中，該命令可以采取數(shù)據(jù)形式發(fā)送給系統(tǒng)以啟動所需的動作。 冗余傳感器系統(tǒng)232是高整體性傳感器系統(tǒng)，并可以是用來收集有關(guān)車輛周圍環(huán)境及車輛周圍環(huán)境的人的信息的傳感器集。冗余傳感器系統(tǒng)可檢測232可以檢測衣服200上的顏色204、圖案206、尺寸208、射頻識別標(biāo)簽210，并使用檢測的信息來識別和定位衣服200的穿著者。在這些例子中，信息被發(fā)送到機器控制器230以提供數(shù)據(jù)以確定車輛該如何以不同的操作模式移動，以在具有衣服200的穿著者的環(huán)境中安全操作。在這些例子中，集是指一個或多個項。傳感器集是這些例子中的一個或多個傳感器。傳感器集可以是不同類型和/或相同類型的傳感器集。 在一個示例的實施例，冗余傳感器系統(tǒng)232檢測的車輛202運行環(huán)境中的障礙物，并發(fā)送有關(guān)障礙物的信息給衣服200上的顯示器220。穿著衣服200的操作員觀看該信息并使用觸摸屏226發(fā)送避障命令返回給車輛202。在另一示例實施例，冗余傳感器系統(tǒng)232檢測的車輛202運行環(huán)境中的障礙物并自動執(zhí)行避障操縱。在另一個示例實施例，冗余傳感器系統(tǒng)232檢測的車輛202運行環(huán)境中的障礙物，并發(fā)送有關(guān)的障礙物探測的信息給衣服200上的顯示器220，并自動執(zhí)行避障操縱，而不用從操作員接收避障命令。
機械系統(tǒng)234可包括各種車輛控制組件，諸如而不限于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、制動系統(tǒng)。機械系統(tǒng)234接收來自機器控制器230的命令。 在一個示例例子，穿著衣服200的操作員使用觸摸屏226發(fā)送制動命令給車輛202上的機器控制器230。機器控制器230接收命令并與機械系統(tǒng)234交互作用以應(yīng)用車輛202的剎車。 衣服200的示例不意味著物理或結(jié)構(gòu)方面的限制在可實施的不同示例的實施例。例如，在其它的實施例，其它組件可被添加或取代衣服的200所示的組件。例如，在其它實施例，衣服200可以沒有顯示器220。在另外一些示例實施例，衣服200可包括互連不同設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。此外，其它的實施例，衣服200可包括個人數(shù)字助理、移動電話或其它合適的設(shè)備。還有一些實施例，控制系統(tǒng)212可采取緊急停止按鈕和發(fā)射機的形式。
圖3是示例實施例所述的衣服的框圖。衣服300是圖1中的衣服104的例子。衣服300也是圖2中的衣服200可采取的方式的例子。 衣服300包括揚聲器302、麥克風(fēng)304、無線通信模塊306、射頻識別標(biāo)簽308、觸敏區(qū)310、觸摸傳感器312、全球定位系統(tǒng)傳感器314、相機316、袖子318、顯示器320、冗余傳感器322、可見標(biāo)識324、條形碼326、和電池組328。揚聲器302可以是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音的任何類型機電變換器。衣服300上可以有一個或多個揚聲器302。在一個示例實施例，
13揚聲器302可以接收來自諸如圖2中的車輛202的車輛的電信號，其攜帶有關(guān)車輛、工地、任務(wù)或工人的信息。 麥克風(fēng)304可以是將聲音轉(zhuǎn)化為電信號的任何類型的傳感器。在一個示例實施例，麥克風(fēng)304可以檢測諸如圖1中的工人102的操作員的語音，并將操作員語音的聲音轉(zhuǎn)換為電信號，其被發(fā)送給諸如圖1中的車輛106的車輛上的接收器。 無線通信模塊306是圖2的控制系統(tǒng)212中的通信單元214的例子。無線通信模塊306允許在相同工地的衣服300與車輛之間無線通信。無線通信模塊306可以是冗余的同構(gòu)和/或異構(gòu)的通信信道集。通信信道集可以包括多個通信鏈路和信道，以便為故障安全通信提供冗余。例如，無線通信模塊306可以包括AM射頻信道、調(diào)頻射頻信道、蜂窩頻率、全球定位系統(tǒng)接收器、藍牙接收器、Wi-Fi信道和Wi-Max信道。 射頻識別標(biāo)簽308是圖2中的射頻識別標(biāo)簽210的例子。射頻識別標(biāo)簽308存儲和處理信息，以及通過內(nèi)置天線發(fā)送和接收信號。射頻識別標(biāo)簽308由位于傳感器系統(tǒng)中的射頻識別讀出器檢測，所述傳感器系統(tǒng)諸如圖2中車輛202上的冗余傳感器系統(tǒng)232，其使車輛202能夠檢測和定位衣服300的穿著者的存在和方向。 觸敏區(qū)310是圖2中的觸摸屏226的例子。觸敏區(qū)310包括觸摸傳感器312，其能夠檢測出觸摸的存在和位置。在一個示例的實施例，觸敏區(qū)310的觸摸傳感器312可檢測手指或手對該區(qū)的觸摸或接觸。在另一個示例實施例，觸摸傳感器312可以檢測尖或其它類似物體對該區(qū)的觸摸或接觸。觸摸傳感器312可以各指向不同的控制選項，允許諸如圖1中的工人102的操作員利用觸摸傳感器312中的一個傳感器的觸摸控制諸如圖1中的車輛106的車輛。在一個示例的實施例，觸摸傳感器312可包括但不限于對車輛推進、車輛加速推進、車輛減速推進、轉(zhuǎn)向車輛、制動車輛、車輛緊急停止的控制。 全球定位系統(tǒng)傳感器314可識別衣服300相對于環(huán)境中包括一個或多個車輛的其它物體的位置。全球定位系統(tǒng)傳感器314也可以提供信號給諸如圖1中的車輛106的工地中的車輛，使車輛能夠檢測和定位穿著衣服300的工人。全球定位系統(tǒng)傳感器314可以是任何類型基于信號強度和/或飛越時間的射頻三角測量方案。例子包括但不限于全球定位系統(tǒng)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Glonass)、伽利略、以及行動電話塔相對信號強度。位置通常被報告為具有誤差的經(jīng)度和緯度，所述誤差取決于諸如電離層條件、衛(wèi)星星座、和來自植被的信號衰減的因素。 相機316可以是任何類型的相機，包括但不限于紅外相機或可見光相機。相機316可以是一個相機、或兩個或更多相機。相機316可以是包括兩個或兩個以上不同類型和/或相同類型相機的相機集。紅外相機檢測相對無生命物體的活物的熱指示。紅外相機也可利用紅外輻射形成圖像?？梢姽庀鄼C可以是標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)圖像相機，其可單獨用于顏色信息或與第二個相機生成立體或三維圖像。當(dāng)可見光相機使用第二個相機產(chǎn)生立體圖像時，兩個或更多的相機可設(shè)定不同的曝光設(shè)置以提供照明條件范圍下的更高性能?？梢姽庀鄼C也可以是捕捉和記錄動態(tài)影像的攝像機。 袖子318是衣服300可選部分的示例實施例，其中衣服300是一件背心。衣服300可以是任何類型的衣服，包括但不限于背心、外套、頭盔、襯衫、連身衣、手套等等。衣服300可以具有可選部分或部件，如袖子318。在另一示例實施例，衣服300可以是具有長或短袖子可選部件的襯衫。在另一個示例實施例，衣服300可以是具有指套可選部件的手套。提供的示例實施例并不意味著以任何方式限制衣服300的物理結(jié)構(gòu)。 顯示器320可以是附著或整合在衣服300上的操作員可見的顯示屏。顯示器320提供用戶界面用于查看由諸如圖2中的車輛202的車輛發(fā)送給衣服300的信息。
冗余傳感器322可用于監(jiān)控衣服300周圍環(huán)境和/或衣服300穿著者的安康。冗余傳感器322的例子可包括但不限于心率監(jiān)控器、血壓傳感器、二氧化碳監(jiān)控器、體溫傳感器、溫度傳感器環(huán)境、危險化學(xué)傳感器、有毒氣體傳感器，等等。 可見標(biāo)識324可以是諸如圖1中的車輛106的車輛上的相機可見的任何類型的標(biāo)識?？梢姌?biāo)識324可以是公司表識、公司名稱、符號、字、形狀或衣服300上可見的任何其它區(qū)別標(biāo)志?？梢姌?biāo)識324由車輛上的可見光相機進行檢測，并用于識別衣服300的穿著者以及定位衣服300的穿著者和確定他或她的方向。 條形碼326可以是任何類型的光學(xué)機器可讀取的數(shù)據(jù)表示。條形碼316可以由位于車輛上或操作員手持的條形碼掃描儀讀出。電池組328可以是用于電力儲存的任何類型電化學(xué)電池組。電池組328可以是一次性的或可再充電。 在一個示例的實施例，衣服300由操作員使用來控制執(zhí)行工地中任務(wù)的車輛的運動。在一個示例實施例，工地是花壇區(qū)域，任務(wù)是用給花床施用化學(xué)噴霧。操作員可穿著衣服300。射頻識別標(biāo)簽306允許具有化學(xué)噴霧罐的車輛，如圖1中的車輛106，檢測并執(zhí)行衣服300的定位，以在穿著衣服300的操作員旁邊工作。在一個示例實施例，操作員可以發(fā)出語音命令來控制車輛的運動，語音命令被麥克風(fēng)304獲取并被轉(zhuǎn)換成傳輸給車輛的電信號。在另一個示例實施例，操作員可以使用觸敏區(qū)310來控制車輛的運動，選擇通過觸摸傳感器312中的一個提供的命令選項，以發(fā)送命令給諸如圖2中的機器控制器230的車輛的機器控制器。輛車將根據(jù)該命令移動以執(zhí)行任務(wù)，同時使用諸如圖2中的冗余傳感器系統(tǒng)232的傳感器系統(tǒng)保持衣服300意識。這允許車輛與穿著衣服300的操作員之間的高整體性協(xié)調(diào)，以確保安全和為人工操作提供故障安全操作工作條件。 現(xiàn)在參考圖4，表示示例實施例所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400是一種方式的例子，其中可以實施衣服104與圖1中的車輛106的相互作用。在此示例例子中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400包括通信架構(gòu)402，其提供處理器單元404、內(nèi)存406，永久存儲器408、通信單元410、輸入/輸出(I/O)單元412以及顯示器414之間的通信。
處理器單元404用于執(zhí)行可加載到內(nèi)存406的軟件的指令。處理器單元404可以是一個或多個處理器集或可以是多處理器核，根據(jù)具體應(yīng)用而定。此外，處理器單元404使用一個或多個異構(gòu)處理器系統(tǒng)實施，其中主處理器與二級處理器一起出現(xiàn)在單個芯片上。作為另一個例子，處理器單元404可以是包含相同類型的多個處理器的對稱多處理器系統(tǒng)。 內(nèi)存406和永久存儲器408是存儲設(shè)備的例子。存儲設(shè)備是能夠在臨時基礎(chǔ)和/或永久基礎(chǔ)上存儲信息的任何硬件。在這些例子中，內(nèi)存406可以是例如隨機存取存儲器或任何其它合適的易失性和非易失性存儲設(shè)備。永久存儲器408可根據(jù)具體應(yīng)用采取各種形式。例如，永久存儲器408可以包含一個或多個組件或設(shè)備。例如，永久存儲器408可以是硬盤驅(qū)動器、閃存、可擦寫光盤、可擦寫磁帶、或上述的一些組合。永久存儲器408使用的媒體也可以是可移動的。例如，移動硬盤可用于永久存儲器408。 在這些例子中，通信單元410提供與其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或設(shè)備通信。在這些例子中，通信單元410是網(wǎng)絡(luò)接口卡。通信單元410可通過使用物理和無線通信鏈路中的一個或二者兼有進行通信。 輸入/輸出單元412允許利用可以與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400連接的其它設(shè)備輸入和輸出數(shù)據(jù)。例如，輸入/輸出單元412可以通過鍵盤和鼠標(biāo)為用戶輸入提供連接。此外，輸入/輸出單元412可以發(fā)送輸出給打印機。顯示器414提供機構(gòu)以顯示信息給用戶。
用于操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序或程序的指令位于永久存儲器408。這些指令可以被加載到內(nèi)存406以由處理器單元404執(zhí)行。使用計算機執(zhí)行的指令通過處理器單元404可以執(zhí)行不同實施例的過程，所述指令可以位于諸如內(nèi)存406的內(nèi)存。這些指令被稱為程序代碼、計算機可用程序代碼或計算機可讀程序代碼，其可以由處理器單元404中的處理器讀取和執(zhí)行。不同實施例中的程序代碼可以被嵌入各種物理或有形計算機可讀媒體，如內(nèi)存406或永久存儲器408。 程序代碼416以可選擇性移動的計算機可讀媒體418上的功能形式被查找，并可以被加載到或轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400用于由處理單元404執(zhí)行。在這些例子中程序代碼416和計算機可讀媒體418形成計算機程序產(chǎn)品420。在一個例子中，計算機可讀媒體418可以是有形形式，諸如，例如插入或放置到作為永久存儲器408的部件的驅(qū)動器或其它設(shè)備中的光或磁盤，用于轉(zhuǎn)移到存儲設(shè)備，如硬盤驅(qū)動器，其是永久存儲器408部件。以有形形式，計算機可讀媒體418也可以采取諸如硬盤驅(qū)動器、拇指驅(qū)動器或閃存的永久存儲器，其連接至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400。計算機可讀媒體418的有形形式也被稱為計算機可錄存儲媒體。在某些情況下，計算機可讀媒體418可以不是可移動的。 此外，程序代碼416可以通過至通信單元410的通信鏈路或通過至輸入/輸出單元412的連接從計算機可讀媒體418轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400。所述通信鏈路和/或連接可以是物理或示例實施例中的無線。計算機可讀媒體也可以采取非有形媒體形式，如通信鏈路、或包含程序代碼的無線傳輸。 示例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400的不同組件不是為了提供結(jié)構(gòu)限制于可實施的不同實施例的方式。不同的示例實施例可以數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實施，其包括添加至或替代數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400示例的那些組件的組件。圖4中所示的其它組件可以所示的示例例子進行改變。
舉一個例子，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400中的存儲設(shè)備是可以存儲數(shù)據(jù)的任何硬件裝置。內(nèi)存406、永久存儲器408、和計算機可讀媒體418是有形形式存儲設(shè)備的例子。
在另一個例子中，總線系統(tǒng)可用于實現(xiàn)通信架構(gòu)402，并可以包括一個或多個總線，諸如系統(tǒng)總線或輸入/輸出總線。當(dāng)然，總線系統(tǒng)可利用任何合適類型的結(jié)構(gòu)來實施，其提供連接至總線系統(tǒng)地不同組件或設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。此外，通信單元可以包括用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的一個或多個設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)適配器。此外，內(nèi)存可以是，例如內(nèi)存406或高速緩存，如在接口和內(nèi)存控制器中心發(fā)現(xiàn)的可以存在于通信架構(gòu)402。
現(xiàn)在參考圖5，表示示例實施例所述的在機器控制器中實施的功能軟件組件的框圖。機器控制器500是圖2中機器控制器230的例子。在這個例子中，示出了不同的功能軟件組件可用于控制汽車。所述車輛可以是諸如圖1中的車輛106的車輛。機器控制器500利用諸如圖4中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在諸如圖2中的車輛202的車輛中被實施。在這個例子中，處理模塊502、傳感器處理算法504、對象異常規(guī)則506存在于機器控制器500中。機器控制器500與知識庫510、用戶界面512、車載數(shù)據(jù)通信514和傳感器系統(tǒng)508交互作用。 機器控制器500傳輸信號給轉(zhuǎn)向、制動和推進系統(tǒng)以控制車輛的運動。機器控制器500還可以傳輸信號給諸如傳感器系統(tǒng)500的傳感器系統(tǒng)的組件。例如，在示例實施例，機器控制器500傳輸信號給傳感器系統(tǒng)508的可見光相機526，以搖動、傾斜或變焦相機的鏡頭以獲取車輛周圍環(huán)境中穿著諸如圖3中的衣服300的衣服的操作員的不同圖像的透視圖。機器控制器500還可以傳輸信號給傳感器系統(tǒng)508內(nèi)的傳感器以激活、停用或操縱傳感器本身。 傳感器處理算法504接收來自傳感器系統(tǒng)508的傳感器數(shù)據(jù)并分類所述傳感器數(shù)據(jù)。此分類可以包括識別環(huán)境中已被檢測的物體。例如，傳感器處理算法504可以將物體分類為人、電話線桿、樹、道路、燈桿、車道、柵欄或一些其它類型的物體。所述分類可以被執(zhí)行以提供有關(guān)環(huán)境中物體的信息。此信息可用于產(chǎn)生專題地圖，其可以包含屬性的空間格局。所述屬性可以包括分類對象。所述分類對象可以包括三維信息，諸如，例如位置、高度、寬度、顏色和其它合適的信息。該地圖可以用來規(guī)劃車輛的行動。所述行動可以是，例如，在側(cè)面跟隨模式或執(zhí)行物體避開中，規(guī)劃跟隨穿著諸如圖3中的衣服300的衣服的操作員的路線。 所述分類可以自主完成或利用通過用戶界面512的用戶輸入的輔助完成。例如，在示例實施例，傳感器處理算法504接收來自諸如傳感器系統(tǒng)508中的二維/三維激光雷達520的激光測距儀的數(shù)據(jù)，識別環(huán)境中的點。用戶輸入可以被接收以關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)類符與環(huán)境中的點，諸如，例如，"樹"的數(shù)據(jù)類符關(guān)聯(lián)一個點，而"柵欄"的數(shù)據(jù)類符關(guān)聯(lián)另外一點。樹和柵欄是環(huán)境中專題特征的例子。傳感器處理算法504然后與知識庫510交互以在存儲在知識庫510中的專題地圖上定位所述分類的專題特征，并基于傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合陸標(biāo)定位計算出車輛位置。機器控制器500接收來自傳感器處理算法504的環(huán)境數(shù)據(jù)，并與知識庫510交互作用以確定發(fā)送給車輛的轉(zhuǎn)向、制動和推進組件的命令。 這些示例不是為了以任何方式限制本發(fā)明。多種類型的傳感器和傳感器數(shù)據(jù)可用于執(zhí)行多種類型的定位。例如，傳感器數(shù)據(jù)可以用來確定操作員穿著的衣服、環(huán)境中物體的位置，或用于障礙物檢測。 對象異常規(guī)則506提供給機器控制器500當(dāng)車輛發(fā)生異常時如何操作車輛的指令，如傳感器處理算法504接收的傳感器數(shù)據(jù)與知識庫510中存儲的環(huán)境數(shù)據(jù)不一致時。例如，對象異常規(guī)則506可以包括但不限于通過用戶界面514警告用戶的指令、或啟動傳感器系統(tǒng)508中的不同傳感器以獲得環(huán)境的不同透視圖的指令。 傳感器系統(tǒng)508包括冗余傳感器。這些例子中的冗余傳感器是可用于補償其它傳感器的損失和/或失能以獲得控制車輛必需的信息的傳感器。冗余傳感器可以是另一同構(gòu)傳感器和/或異構(gòu)傳感器，其能夠提供與其它傳感器相同目的的信息。
如所示，傳感器系統(tǒng)508包括，例如全球定位系統(tǒng)516、結(jié)構(gòu)光傳感器518、二維/三維激光雷達520、條形碼掃描儀522、遠/中紅外相機524、可見光相機526、雷達528、超聲波聲納530、和射頻識別讀出器532。這些不同的傳感器可用于識別車輛周圍的環(huán)境以及操作員穿著的諸如圖1中的衣服104和圖3中的衣服300的衣服。例如，這些傳感器可用于檢測圖1中穿著衣服104的工人102的位置。另一個例子中，這些傳感器可用于探測環(huán)境中的動態(tài)條件。傳感器系統(tǒng)508中的傳感器可以是選自總能夠感應(yīng)在不同運行環(huán)境中操作車輛所需的信息的傳感器之一。 全球定位系統(tǒng)516可以識別車輛相對于環(huán)境中其它物體的位置。全球定位系統(tǒng) 516可以是基于信號強度和/或飛越時間的任何類型射頻三角測量方案。例子包括但不限 于全球定位系統(tǒng)、GLONASS、伽利略以及行動電話塔相對信號強度。位置通常被報告為具有 誤差的經(jīng)度和緯度，所述誤差取決于諸如電離層條件、衛(wèi)星星座、來自植被的信號衰減的因素。 結(jié)構(gòu)光傳感器在518以圖案形式發(fā)射光，諸如一條或多條線，通過相機讀回光的
反射，并解釋所述反射以檢測和測量環(huán)境的物體。二維/三維激光雷達520是一種光學(xué)遙
感技術(shù)，其測量散射光的屬性以查找遠距離目標(biāo)的距離和/或其它信息。二維/三維激光
雷達520發(fā)出一個激光脈沖光束，掃描光束以產(chǎn)生二維或三維距離矩陣。該距離矩陣被用
來通過測量脈沖傳輸與反射信號的檢測之間的時延確定到物體或表面的距離。 條形碼掃描儀522是一種用于讀取條形碼的電子設(shè)備。條形碼掃描儀522包括光
源、鏡頭以及將光脈沖轉(zhuǎn)換為電脈沖的光導(dǎo)體。條形碼掃描儀522包含譯碼電路，其分析光
導(dǎo)體提供的條形碼的圖像數(shù)據(jù)并發(fā)送條形碼內(nèi)容給條形碼掃描儀522的輸出端口。遠/中紅外相機524檢測指示相對無生命物體的活東西的熱。紅外相機也可以利
用紅外輻射形成圖像。遠/中紅外相機524能夠在傳感器系統(tǒng)508的其它傳感器故障時檢
測人工操作員的存在，提供故障安全冗余給在人工操作員旁邊工作的車輛。 可見光相機526可以是標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)圖像相機，其可單獨用于顏色信息或與第二個相
機一起產(chǎn)生立體或三維圖像。當(dāng)可見光相機526與第二個相機一起用來產(chǎn)生立體圖像時，
兩個或多個相機可設(shè)定不同曝光設(shè)置以提供照明條件范圍內(nèi)的改良性能?？梢姽庀鄼C526
也可以是捕捉和記錄動態(tài)影像的攝像機。 雷達528使用電磁波以識別距離、高度、方向、或移動和固定物體二者移動的速 度。雷達528是本領(lǐng)域熟知技術(shù)，可以飛越時間模式來計算到對象的距離，以及以多普勒 (Doppler)模式來計算對象的速度。超聲波聲納530使用超聲波頻率的聲傳播來測量到對 象的距離，通過測量從脈沖的傳輸?shù)浇邮盏臅r間并利用已知的聲速將該測量轉(zhuǎn)換成距離。 超聲波聲納530是本領(lǐng)域熟知技術(shù)，也可以飛越時間模式或多普勒模式使用，類似于雷達 528。射頻識別讀出器532依賴存儲的數(shù)據(jù)和使用被稱為諸如圖2中的射頻識別標(biāo)簽210 的射頻識別(RFID)標(biāo)簽的設(shè)備或轉(zhuǎn)發(fā)器遠程檢索數(shù)據(jù)。 傳感器系統(tǒng)508可由一個或多個傳感器檢索環(huán)境數(shù)據(jù)以獲取環(huán)境中不同的視圖。 例如，傳感器系統(tǒng)508可由可見光相機526獲取視覺數(shù)據(jù)、由二維/三維激光雷達520獲取 環(huán)境中有關(guān)車輛相對物體距離的數(shù)據(jù)、以及由全球定位系統(tǒng)516獲取有關(guān)車輛相對地圖的 位置數(shù)據(jù)。 除了接收環(huán)境的不同視圖之外，傳感器系統(tǒng)508提供傳感器故障時的冗余，這有 利于車輛的高整體性操作。例如，在示例實施例，如果可見光相機526是側(cè)面跟隨模式中用 來識別操作員的位置的主傳感器，且可見光相機526故障，則射頻識別讀出器532將仍會通 過操作員穿著的諸如圖3中的衣服300的衣服上的射頻識別標(biāo)簽檢測操作員的位置，從而 為車輛的安全運行提供冗余。 知識庫510包含有關(guān)運行環(huán)境的信息，諸如，例如，顯示街道、建筑物、樹的位置和 其它靜態(tài)物體位置的固定地圖。知識庫510還可包含但不限于諸如以下的信息運行環(huán)境的本地植物群和動物群、運行環(huán)境的當(dāng)前天氣、運行環(huán)境的天氣歷史、影響車輛的工作區(qū)域 的具體環(huán)境特點，等等。知識庫510中的信息可以被用來進行分類和計劃行動。知識庫510 可以整體位于機器控制器500中或部分或全部知識庫510可位于由機器控制器500訪問的 遠距離位置。 在一個示例實施例中，用戶界面512可以呈現(xiàn)為安裝車輛一側(cè)并對操作員可見的 顯示監(jiān)視器。用戶界面512可以顯示來自車輛周圍環(huán)境的傳感器數(shù)據(jù)以及消息、警報和用 于操作員查詢。在其它示例的實施例，用戶界面512可呈現(xiàn)為操作員穿著的衣服上遠距離 顯示器。例如，在示例實施例，傳感器處理算法512接收來自諸如二維/三維激光雷達520 的激光測距儀的數(shù)據(jù)以識別環(huán)境中的點。由傳感器處理算法504處理的信息通過用戶界面 512被顯示給操作員。用戶輸入可以被接收以關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)類符與環(huán)境中的點，例如，例如，數(shù) 據(jù)類符"路緣"關(guān)聯(lián)環(huán)境中的一個點，"街道"關(guān)聯(lián)另一個點。路緣和街道是環(huán)境中專題特征 的例子。傳感器處理算法504然后與知識庫510交互以在存儲在知識庫510中的專題地圖 上定位分類專題特征，并基于傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合陸標(biāo)定位計算車輛位置。機器控制器500接 收來自傳感器處理算法504的環(huán)境數(shù)據(jù)并與知識庫510交互作用以便確定發(fā)送給車輛的轉(zhuǎn) 向、制動和推進組件的命令。 車載數(shù)據(jù)通信514是圖2中的通信單元的例子。車載數(shù)據(jù)通信514提供衣服與車 輛之間的無線通信。車載數(shù)據(jù)通信514也可但不限于用作第一與第二衣服、第一衣服與第 一遠距離后端辦公、或者第一衣服與第二車輛之間的轉(zhuǎn)播。 現(xiàn)在參考圖6，表示示例實施例所述的用于控制車輛的組件的框圖。在這個例子 中，車輛600是諸如圖1中的車輛106的車輛的例子。車輛600是圖2中車輛202的實現(xiàn) 的例子。在這個例子中，車輛600包括機器控制器602、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604、制動系統(tǒng)606、推進系 統(tǒng)608、傳感器系統(tǒng)610、通信單元612、行為庫616、和知識庫618。 機器控制器602可以是，例如，諸如圖4中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)400的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 或可以執(zhí)行過程以控制車輛的運動的其它設(shè)備。機器控制器602可以是例如計算機、應(yīng)用 程序集成的專用電路和/或其它合適的設(shè)備。不同類型的設(shè)備和系統(tǒng)可用于提供冗余和故 障容錯。機器控制器602可執(zhí)行過程以控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604、制動系統(tǒng)606、和推進系統(tǒng)608以 控制車輛的運動。機器控制器602可發(fā)送各種命令給這些組件以便用操作模式操作車輛。 這些命令可以根據(jù)具體應(yīng)用采取各種形式。例如，命令可以是模擬電信號，其中電壓和/或 電流變化用來控制這些系統(tǒng)。在其它應(yīng)用中，該命令可以采取發(fā)送到系統(tǒng)以啟動所需動作 的數(shù)據(jù)形式。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604可響應(yīng)接收來自機器控制器602的命令控制車輛的方向或轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)604可以是例如電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電驅(qū)動齒輪齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、阿克曼(Ackerman) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、滑移轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、差動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或其它合適的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 制動系統(tǒng)606可以響應(yīng)來自機器控制器602的命令降速和/或停止車輛。制動系 統(tǒng)606可以是電控制動系統(tǒng)。該制動系統(tǒng)可以是例如液壓制動系統(tǒng)、摩擦制動系統(tǒng)、或可以 電控的其它適當(dāng)?shù)闹苿酉到y(tǒng)。 在這些例子中，推進系統(tǒng)608可響應(yīng)來自機器控制器602的命令推進或移動車輛。 推進系統(tǒng)608可以保持或增加車輛響應(yīng)接收來自機器控制器602的指令移動的速度。推進 系統(tǒng)608可以是電控推進系統(tǒng)。推進系統(tǒng)608可以是例如內(nèi)燃發(fā)動機、內(nèi)燃發(fā)動機/電動混合系統(tǒng)、電動發(fā)動機，或其它合適的推進系統(tǒng)。 傳感器系統(tǒng)610可以是用來收集有關(guān)車輛周圍環(huán)境信息的傳感器集。在這些例子 中，信息被發(fā)送給機器控制器602以提供確定車輛如何以不同操作模式移動的數(shù)據(jù)。在這 些例子中，集指一或多個項。在這些例子中傳感器集是一個或多個傳感器。
通信單元可612提供若干冗余的通信鏈路和信道給機器控制器602以接收信息。 通信鏈路和信道可以是異構(gòu)和/或同構(gòu)冗余組件，其提供故障安全通信。該信息包括，例 如，數(shù)據(jù)、命令和/或指令。通信單元612可以采取多種形式。例如，通信單元612可包括無 線通信系統(tǒng)，諸如行動電話系統(tǒng)、Wi-Fi無線系統(tǒng)、藍牙無線系統(tǒng)、和/或其它合適的無線通 信系統(tǒng)。此外，通信單元612還可包括通信端口 ，諸如例如，通用串行總線端口 、串行接口 、 并行接口 、網(wǎng)絡(luò)接口 、和/或其它合適的端口以提供物理通信鏈路。通信單元612可用于與 遠程位置或操作員通信。 行為庫616包含具體到機器協(xié)的各種行為過程，其可以被機器控制器602調(diào)用和 執(zhí)行。行為庫616可在諸如圖1中的衣服104的遠程位置實現(xiàn)，或在一個或多個車輛中實 現(xiàn)。在一個示例實施例中，在車輛600上可以有行為庫616的若干拷貝，以提供冗余。
知識庫618包含有關(guān)運行環(huán)境的信息，諸如例如，顯示街道、建筑物、樹位置、和其 它靜態(tài)物體位置的固定地圖。知識庫618還可包含但不限于以下信息，諸如運行環(huán)境的本 地植物群和動物群、運行環(huán)境的當(dāng)前天氣、運行環(huán)境的天氣歷史、影響車輛的工作區(qū)域的具 體環(huán)境特點，等等。知識庫618中的信息可以被用來執(zhí)行分類和計劃行動。知識庫618可以 整體位于車輛600中，或者部分或全部的知識庫618都可位于遠程位置，由機器控制器602 訪問。 現(xiàn)在參考圖7，表示示例實施例所述知識庫的框圖。知識庫700是臺機器控制器的 知識庫組件的例子，諸如圖6中的車輛600的知識庫618。例如，知識庫700可以是但不限 于導(dǎo)航系統(tǒng)、自動機器控制器、半自動機器控制器或可用于關(guān)于工地活動和協(xié)調(diào)活動的管 理決策的組件。知識庫700包括固定知識庫702和學(xué)得知識庫704。 固定知識庫702包含有關(guān)車輛的運行環(huán)境的靜態(tài)信息。有關(guān)車輛的運行環(huán)境的信 息類型包括但不限于顯示街道、建筑物、樹木和環(huán)境中的其它靜態(tài)物體的固定地圖；存儲 的有關(guān)運行環(huán)境的地理信息；以及與運行環(huán)境相關(guān)的該年的具體時間的天氣模式。
固定知識庫702也可包含有關(guān)運行環(huán)境中可以被識別的物體的信息，其可用于分 類環(huán)境中識別的物體。該固定信息可以包括分類物體的屬性，例如，具有高、窄、垂直和圓柱 形的屬性的識別的物體可以與"電話線桿"的分類相關(guān)聯(lián)。固定知識庫702可以進一步包 含固定的工地信息。固定知識庫702可基于來自學(xué)得知識庫706的信息被更新。
固定知識庫702也可與諸如圖6中的通信單元612的通信單元相關(guān)聯(lián)以無線訪問 互聯(lián)網(wǎng)。固定知識庫702可動態(tài)地提供信息給機器控制過程，可以調(diào)整傳感器數(shù)據(jù)處理、具 體地點傳感器精度計算、和/或傳感器信息的排除。例如，固定知識庫702可包括來自在線 源的運行環(huán)境的當(dāng)前天氣條件。在一些例子，固定知識庫702可以是遠程訪問的知識庫。該 天氣信息可以被圖6中的機器控制器602使用以確定要激活的傳感器，以便獲得運行環(huán)境 的準(zhǔn)確環(huán)境數(shù)據(jù)。諸如雨、雪、霧和霜凍的天氣可以限制某些傳感器的范圍，并需要以其它 傳感器屬性的調(diào)整，以便獲取來自運行環(huán)境的準(zhǔn)確環(huán)境數(shù)據(jù)?？梢垣@得的其它類型的信息 包括但不限于諸如樹葉部署、葉子跌落狀態(tài)、草地水分應(yīng)力的植被信息，以及建筑活動，其可導(dǎo)致某些區(qū)域的陸標(biāo)被忽略。 學(xué)得知識庫704可以是知識庫700的分離的組件，或者可選擇地在示例實施例中 可以與固定知識庫702整合在一起。學(xué)得知識庫704包含當(dāng)車輛在具體工地花費較多時間 時所學(xué)到的知識，并可以根據(jù)與固定知識庫702和用戶輸入的交互作用暫時或長期變化。 例如，學(xué)得知識庫704可以偵測到上次接收來自工作區(qū)的環(huán)境數(shù)據(jù)出現(xiàn)的樹木的缺席。學(xué) 得知識庫704可以暫時改變與工作區(qū)域相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)，以反映新缺席的樹木，稍后可以 通過用戶輸入確認該樹木實際上被砍伐而永久性改變。學(xué)得知識庫704通過監(jiān)督或無人監(jiān) 督學(xué)習(xí)。 現(xiàn)在參考圖8，表示示例實施例所述的固定知識庫的框圖。固定知識庫800是圖7 中的固定知識庫702的例子。 固定知識庫800包括標(biāo)識數(shù)據(jù)庫802、背心顏色數(shù)據(jù)庫804、以及授權(quán)工人數(shù)據(jù)庫 806。標(biāo)識數(shù)據(jù)庫802、背心顏色數(shù)據(jù)庫804以及授權(quán)工人數(shù)據(jù)庫806是存儲的信息的例子， 其被機器控制器使用以在啟動過程或執(zhí)行任務(wù)之前驗證穿著衣服的工人。
標(biāo)識數(shù)據(jù)庫802存儲有關(guān)與車輛操作相關(guān)的可識別的標(biāo)識的信息。在示例例子 中，諸如圖5中的機器控制器500的機器控制器可以通過操作員使用車輛的傳感器系統(tǒng)上 的可見光相機搜索操作員穿著的衣服上的標(biāo)識。 一旦機器控制器檢測標(biāo)識，則機器控制器 與固定知識庫800交互作用以比較檢測的標(biāo)識與存儲在標(biāo)識數(shù)據(jù)庫802中的被認可或可識 別的標(biāo)識。如果標(biāo)識匹配被認可或可識別的標(biāo)識，則車輛可以啟動一過程或執(zhí)行一任務(wù)，如 跟隨穿著具有被認可或可識別的標(biāo)識的衣服的操作員。在另一示例實施例，如果檢測的標(biāo) 識在標(biāo)識數(shù)據(jù)庫802中未找到，則車輛可能無法啟動一過程或執(zhí)行一任務(wù)。
背心顏色數(shù)據(jù)庫804存儲有關(guān)與車輛相關(guān)的被認可或可識別的背心顏色的信息。 授權(quán)工人數(shù)據(jù)庫806可包括授權(quán)工人的信息，包括但不限于身體描述和雇員身份驗證。
示例的固定知識庫800并不意味對可實現(xiàn)的不同示例實施例的方式的物理和結(jié) 構(gòu)限制。例如，在其它的實施例，其它組件可用于添加至或取代固定知識庫800示例的組 件。例如，在其它實施例中，固定知識庫800可以沒有標(biāo)識數(shù)據(jù)庫802。在另外一些示例實 施例中，固定知識庫800可包括識別信息的附加數(shù)據(jù)庫，如機器人操作員的序列號數(shù)據(jù)庫。
現(xiàn)在參考圖9，表示示例實施例所述的學(xué)得知識庫的框圖。學(xué)得知識庫900是圖7 中的學(xué)得知識庫704的例子。 學(xué)得知識庫900包括工作日的驗證工人902、機器的授權(quán)工作小時904、以及簽驗 證工人的授權(quán)工作小時906。工作日的驗證工人902、機器的授權(quán)工作小時904、以及驗證工 人的授權(quán)工作小時906存儲的信息的例子，所述信息被機器控制器使用以在啟動一過程或 執(zhí)行任務(wù)用來驗證之前驗證操作員。 工作日的驗證工人902可以包括用于個體操作員的識別信息和有關(guān)具體的操作 員一星期被授權(quán)的工作日或幾個工作日的信息。機器的授權(quán)工作小時904可包括指示時段 集、時間集、或車輛被授權(quán)工作的星期內(nèi)具體工作日或歷日的時間段集。驗證工人的授權(quán)工 作小時906可包括工作日中的具體時間、工作日或歷日內(nèi)具體時間段、或歷日中的具體小 時，期間操作員被授權(quán)利用車輛工作。在一個示例實施例中，如果穿著諸如圖1中的衣服 104的衣服的操作員試圖使用諸如圖1中的車輛106的車輛啟動行動或執(zhí)行過程，則諸如 圖6中的機器控制器602的機器控制器將與學(xué)得知識庫900相互作用以確定操作員是否是工作日的授權(quán)工人，且如果當(dāng)前請求是在對車輛和驗證的工人的授權(quán)工作小時期間開始進 行。 示例的學(xué)得知識庫900并不意味可以實現(xiàn)的不同示例實施例中的方式進行物理 和結(jié)構(gòu)限制。例如，在其它的實施例，其它組件可以被添加至或取代學(xué)得知識庫900的示例 的組件。例如，在其它的實施例，學(xué)得知識庫900可以沒有機器的授權(quán)工作小時904。在另 外一些示例的實施例，學(xué)得知識庫900可以包括驗證信息的附加的數(shù)據(jù)庫。
現(xiàn)在參考圖IO，表示示例實施例所述的用于選擇用于檢測和定位衣服和/或工人 的傳感器的知識庫中的格式的框圖。該格式可以通過圖5中的機器控制器500使用諸如圖 5種的傳感器系統(tǒng)508的傳感器系統(tǒng)進行使用。 所述格式被描述在表1000中，說明用于衣服和/或工人的定位的異構(gòu)傳感器冗 余。衣服/工人屬性1002可以是能夠由傳感器系統(tǒng)檢測的任何類型的有區(qū)別或可識別的 屬性。有區(qū)別或可識別的屬性的例子包括但不限于衣服顏色、衣服圖案、衣服尺寸、射頻 識別標(biāo)簽、可見標(biāo)識、條形碼、工人身份識別號碼、工人大小、工人質(zhì)量、工人的身體屬性，等 等。機械傳感器1004可以是諸如圖5中的傳感器系統(tǒng)508的傳感器系統(tǒng)中的任何類型的 傳感器。 在一個示例實施例，其中衣服/工人屬性1002是黃色背心和藍色短褲1006，可見 光相機1008可檢測背心和褲子的顏色以定位穿著黃色背心和藍色短褲1006的工人的位 置。然而，在可見度低的運行環(huán)境中，可見光相機1008可能無法檢測到黃色背心和藍色短 褲1006。在低可見度情況下，例如，具有工人身份標(biāo)識號碼1010的射頻識別標(biāo)簽可以由位 于車輛上的射頻識別讀出器1012檢測。工人大小和質(zhì)量1014可以由激光雷達1016或聲 納1018檢測。通過冗余的異構(gòu)傳感器和衣服/工人屬性提供高整體性檢測和定位。
表1000中的示例并不意味著對可以實現(xiàn)的不同示例實施例中的方式進行物理或 結(jié)構(gòu)的限制。例如，在其它的實施例，可以有兩個或更多具有工人身份標(biāo)識號碼1010的射 頻識別標(biāo)簽，其可由射頻識別讀出器1012檢測。在該示例實施例，其中兩個或更多射頻識 別標(biāo)簽可被檢測，其中一個射頻識別標(biāo)簽故障時，射頻識別讀出器1012可仍然能夠檢測一 個或多個其它位于衣服上的射頻識別標(biāo)簽。這是同構(gòu)冗余的例子，與提供檢測和定位諸如 圖3中的衣服300的衣服的穿著者的異構(gòu)冗余并排使用。 現(xiàn)在參考圖ll，表示示例實施例所述的用于接合車輛的過程的流程圖。該過程可 以由圖5中的處理模塊502執(zhí)行。 該過程通過檢測潛在的操作員開始(步驟1102)。該過程確定是否潛在的操作員 是授權(quán)的工人(步驟1104)。授權(quán)的工人是被允許使用該車輛或是被允許在車輛運行時接 近車輛的操作員。授權(quán)的工人也可以是被允許在操作員請求使用車輛的時間使用車輛。該 確定可利用諸如圖5中的知識庫510的知識庫作出以檢索授權(quán)工人或當(dāng)前時間和工作日 的授權(quán)工人的信息。如果該過程確定潛在的操作員不是授權(quán)的工人，則該過程終止。如果 該過程確定潛在的操作員是授權(quán)的工人，則該過程然后接合車輛(步驟1106)，此后過程終 止。接合車輛可以是但不限于啟動車輛發(fā)動機、推進車輛、開始車輛任務(wù)或行動，等等。在 允許車輛進行任務(wù)或行動之前確定工人授權(quán)對車輛提供安全保障，防止車輛被未經(jīng)授權(quán)的 人員使用或用于未經(jīng)授權(quán)工作或行動。 現(xiàn)在參考圖12，表示示例實施例所述的用于驗證操作員的過程的流程圖。該過程可以通過圖5中的處理模塊502執(zhí)行。用于操作員身份識別和驗證的一些或所有數(shù)據(jù)可以 被加密。 該過程通過掃描位于操作員穿著的衣服上的傳感器開始(步驟1202)。傳感器可 以包括但不限于射頻識別標(biāo)簽、全球定位系統(tǒng)傳感器、條形碼、以及諸如但不限于顏色、尺 寸、圖案、標(biāo)識等的衣服的屬性。接著，該過程核實衣服和操作員的身份(步驟1204)。該核 實可以使用不同方面的知識庫執(zhí)行，如圖8中的標(biāo)識數(shù)據(jù)庫802、背心顏色數(shù)據(jù)庫804、和授 權(quán)工人數(shù)據(jù)庫806。授權(quán)工人數(shù)據(jù)庫806可以需要用于進一步驗證的密碼或來自數(shù)字生成 工具的數(shù)字。然后，該過程確定操作員是否在當(dāng)前小時被授權(quán)(步驟1206)，使用各方面的 知識庫，如圖9中的工作日的驗證的工人902、機器授權(quán)工作小時904、和驗證的工人的驗證 的工作小時906。如果在操作員在當(dāng)前小時不被授權(quán)，則該過程終止。如果操作員在當(dāng)前小 時被授權(quán)，則該過程隨后驗證操作員(步驟1208)，此后該過程終止。 圖12所示的過程并不意味著物理和結(jié)構(gòu)限制。例如，該過程可以掃描工作環(huán)境中 的一個或多個潛在操作員穿著的一件或更多衣服。當(dāng)被授權(quán)利用機器工作時或在當(dāng)前小時 期，該過程可以驗證多于一個的操作員。在一個示例實施例，若干驗證的操作員具有對車輛 或機器不同程度的控制。例如，每個驗證的操作員可以具有緊急停止控制功能，但一個驗證 的操作員可以有權(quán)在工作區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)向、換檔、調(diào)速和剎車，而另一個驗證的操作員除前述的權(quán) 利之外可以有權(quán)移動車輛離開工地。呈現(xiàn)的例子是本發(fā)明可以實現(xiàn)的不同示例實施例。
現(xiàn)在參考圖13，表示示例實施例所述的用于由車輛為操作員定位的過程的流程 圖。該過程可以由圖5中的處理模塊502執(zhí)行。 該過程通過接收衣服全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)開始(步驟1302)。該數(shù)據(jù)可以接收來自 工人的衣服上的全球定位系統(tǒng)傳感器。接著，該過程接收來自位于操作員所穿著的衣服上 的一個或多個射頻識別標(biāo)簽的射頻識別標(biāo)簽信息(步驟1304)。然后該過程環(huán)境的相機圖 像(步驟1306)，其可以包括操作員以及車輛周圍的運行環(huán)境的圖像。該過程使用諸如圖 5中的傳感器系統(tǒng)508的傳感器系統(tǒng)從環(huán)境的掃描接收激光雷達或超聲波聲納信息(步驟 1308)。然后，該過程確定操作員的位置(步驟1310)，基于接收的全球定位數(shù)據(jù)、射頻識別 標(biāo)簽信息、環(huán)境的圖像、和激光雷達和/或超聲波聲納信息，此后該過程終止。
現(xiàn)在參考圖14，表示示例實施例所述的用于利用衣服控制車輛的過程的流程圖。 該過程可以由圖2中的衣服200的控制器216執(zhí)行。 該過程通過接收用戶輸入以控制車輛開始(步驟1402)。用戶輸入可以使用諸如 圖2中的界面218的用戶界面接收。接著，該過程基于用戶輸入產(chǎn)生命令(步驟1404)。命 令通過諸如圖2中的控制器216的控制器產(chǎn)生。該控制器與用戶界面交互以獲得在用戶界 面接收的用戶輸入并將用戶輸入轉(zhuǎn)化成機器命令。然后該過程基于用戶輸入傳輸命令給車 輛(步驟1406)，此后該過程終止。 現(xiàn)在參考圖15，表示示例實施例所述的用于接收來自衣服的命令以控制車輛的過
程的流程圖。該過程可以由圖2中的車輛202上的機械控制器230執(zhí)行。 該過程通過接收來自諸如圖2中的衣服200上的控制器216的衣服控制器的命令
開始(步驟1502)。所述接收的命令是在以由在諸如圖2中的衣服200的衣服接收的用戶
輸入產(chǎn)生的車輛控制命令的形式。接收的命令例如可以通過但不限于轉(zhuǎn)向車輛、推進車輛、
使車輛暫停、應(yīng)用車輛制動、跟隨穿著衣服的引導(dǎo)者、跟隨路線、以及執(zhí)行行為等等的命令。該過程隨后基于接收的命令執(zhí)行過程以控制車輛的運動(步驟1504)，此后該過程終止。在 一個示例的實施例，所述過程由諸如圖2中的機器控制器230的機器控制器執(zhí)行，使用高整 體性控制軟件以控制車輛的機械系統(tǒng)，如轉(zhuǎn)向、制動、以及推進系統(tǒng)。在一個示例的實施例， 如果接收的命令是轉(zhuǎn)向車輛的命令，則機器控制器可發(fā)出信號給車輛機械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向組件 以按照接收的命令的方向轉(zhuǎn)向車輛。 現(xiàn)在參考圖16，表示示例實施例所述的用于監(jiān)控操作員的條件的過程的流程圖。 該過程可以由圖5中的處理模塊50執(zhí)行。 該過程通過檢測衣服開始(步驟1602)。可以使用諸如圖5中的傳感器系統(tǒng)508 的傳感器系統(tǒng)檢測所述衣服，以檢測位于所述衣服上的許多不同的傳感器和/或?qū)傩?。?如，在示例的實施例，該過程可以檢測衣服上的射頻識別標(biāo)簽，以及衣服的顏色和衣服上的 可見標(biāo)識。 接著，該過程接收來自衣服上的傳感器的信息(步驟1604)。在示例的實施例，接 收的信息可以是來自諸如圖3中的冗余傳感器322的用于監(jiān)控衣服的穿著者的安康。冗余 傳感器322的例子可以包括但不限于心率監(jiān)控器、血壓傳感器、二氧化碳監(jiān)控器、以及體
溫感應(yīng)器等等。 在另一個示例實施例，接收的信息可以來自諸如圖3中的射頻識別標(biāo)簽308的射 頻識別標(biāo)簽，其提供定位信息和關(guān)于衣服穿著者方向的信息。例如，衣服穿著者的方向可 以是有關(guān)操作員相對自動車輛的方向和/或有關(guān)操作員相對運行環(huán)境表面的方向的信息。 在另一示例的實施例，有關(guān)操作員相對運行環(huán)境的表面的方向的信息可以指示操作員是否 跌倒或倒伏，例如，由于人或動物操作員的身體惡化，或機器人或自動車輛操作員的系統(tǒng)故 障。然后，該過程監(jiān)控穿著衣服的操作員的身體條件(步驟1606)，此后所述過程終止。
過程1600中的示例并不意味著對可以實現(xiàn)的不同實施例的方式的限制。例如，在 其它的實施例，其它步驟和/或組件可添加至或取代過程1600所示例的。例如，在其它的 實施例，接收來自傳感器的信息可以包括有關(guān)穿著衣服的操作員的進一步身體信息，諸如 機器人操作員的系統(tǒng)整體性。監(jiān)控操作員的身體條件是另一方面的故障安全操作。
現(xiàn)在參考圖17，表示示例實施例所述的用于監(jiān)控運行環(huán)境的條件的過程的流程 圖。該過程可以由圖5中的處理模塊502執(zhí)行。 該過程通過檢測衣服開始(步驟1702)。該衣服可以被使用諸如圖5中的傳感器 系統(tǒng)508的傳感器系統(tǒng)進行檢測，以檢測位于所述衣服上的許多不同的傳感器和/或?qū)傩浴?例如，在示例的實施例，該過程可以檢測位于衣服上的射頻識別標(biāo)簽，以及衣服圖案和穿著 衣服的工人的質(zhì)量。 接著，該過程接收來自衣服上的傳感器的信息(步驟1704)。在一個示例實施例， 接收的信息可以來自監(jiān)控衣服周圍環(huán)境的傳感器，諸如圖3中的冗余傳感器322。冗余傳感 器322的例子可以包括但不限于環(huán)境溫度傳感器、危險化學(xué)傳感器、和有毒氣體傳感器， 等等。然后該過程監(jiān)控衣服周圍的運行環(huán)境的條件(步驟1706)，此后所述過程終止。
現(xiàn)在參考圖18，表示示例實施例所述的用于側(cè)面跟隨的過程的流程圖。該過程可 以由圖5中的機器控制器500執(zhí)行。 該過程通過接收用戶輸入以接合自動模式開始(步驟1802)。所述用戶輸入可以 接收來自衣服上的用戶界面，如圖2中的衣服200上的界面218。該過程識別跟隨的條件(步驟1804)和識別引導(dǎo)者的位置(步驟1806)。跟隨條件被存儲為圖6中的行為庫616 中的側(cè)面跟隨機器行為部分。跟隨條件可以是諸如但不限于以下的條件識別車輛周圍區(qū) 域授權(quán)的工人、檢測朝向車輛前部的授權(quán)的工人、檢測車輛旁邊的授權(quán)的工人、檢測授權(quán)工 人的位置正朝向計劃路徑中的下一個位置改變，等等。引導(dǎo)者可以是通過各種工具識別的 授權(quán)的工人，所述工具包括但不限于位于授權(quán)工人穿著的衣服上的射頻識別標(biāo)簽或通過 授權(quán)工人識別工人為引導(dǎo)者的用戶輸入。 接著，該過程基于引導(dǎo)者的運動計劃車輛的路徑(步驟1808)并沿著計劃的路徑 移動車輛(步驟1810)。圖5中的機器控制器500基于通過諸如圖5中的傳感器系統(tǒng)508 的傳感器系統(tǒng)檢測的工人的運動為車輛計劃路徑。傳感器系統(tǒng)508發(fā)送穿感器信息給機器 控制器500中的傳感器處理算法504。機器控制器500使用所述傳感器信息以沿著所述計 劃的路徑跟隨所述工人移動車輛。接著，該過程繼續(xù)監(jiān)控引導(dǎo)者位置(步驟1812)。當(dāng)監(jiān)控 引導(dǎo)者位置時，該過程確定引導(dǎo)者是否還在所述車輛的旁邊(步驟1814)。該過程可以通過 使用圖5中的傳感器系統(tǒng)508確定所述引導(dǎo)者的位置。 如果所述引導(dǎo)者仍然處于車輛的旁邊，則該過程在基于引導(dǎo)者運動為車輛計劃的 路徑上繼續(xù)(步驟1808)。如果所述引導(dǎo)者不再在車輛的旁邊，則該過程然后確定車輛是否 應(yīng)繼續(xù)跟隨所述引導(dǎo)者(步驟1816)。如果該過程確定車輛應(yīng)該繼續(xù)跟隨所述引導(dǎo)者，則其 返回到基于引導(dǎo)者運動為車輛計劃的路徑上(步驟1808)。但是，如果該過程確定車輛不應(yīng) 該繼續(xù)跟隨所述引導(dǎo)者，則該過程停止車輛運動(步驟1818)，此后所述過程終止。
為了示例和說明的目的，已呈現(xiàn)了不同優(yōu)勢的實施例，其目的不是詳盡無遺或僅 限于所公開實施例的形式。許多修改和變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見。此外，不同 的實施例可以提供相對于其它實施例不同的優(yōu)勢。所選實施例或多個實施例的選擇為了更 好地解釋本發(fā)明原理、實際應(yīng)用以及使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明具有各種修 改的各種實施例適于預(yù)想的具體使用。
權(quán)利要求
一種用于提供機器與該機器的操作員之間的人機界面的裝置，該裝置包括一衣服，其能夠被所述操作員穿著；與所述衣服連接的至少一個定位設(shè)備，該定位設(shè)備能夠由所述機器檢測用以確定所述衣服的位置；和一控制器，其能夠發(fā)送來自所述衣服的控制信號至所述機器以控制所述機器的操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括位于所述衣服的前、后、右和左側(cè)每一側(cè)上的分離的定位設(shè)備，用以確定所述操作員的 方向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述機器是一車輛。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器是所述衣服上的一觸敏區(qū)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括與所述衣服連接的至少一個傳感器，用以檢測所述操作員的至少一個身體條件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括與所述衣服連接的一無線通信發(fā)射器和接收器工具，用以傳遞信息給所述機器和接收 來自所述機器的信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括多個不同類型的屬性，其與所述衣服相關(guān)聯(lián)并可由位于所述機器上的多個不同類型的 傳感器檢測。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述多個不同類型的屬性包括衣服材料顏色、衣 服尺寸、衣服圖案、可見標(biāo)識、條形碼和射頻識別標(biāo)簽中的至少一個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述的屬性可由全球定位系統(tǒng)、光傳感器、兩個二 維/三維模型激光雷達、條形碼掃描儀、遠/中紅外相機、可見光相機、雷達、超聲波聲納和 射頻識別讀出器中的至少一個檢測。
10. —種衣服，包括一顏色可由計算機從一工作環(huán)境中區(qū)分的材料；禾口 至少一個射頻識別標(biāo)簽。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的衣服，其中所述至少一個射頻識別標(biāo)簽用于被一附近的車輛識別、驗證和定位。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的衣服，其中所述附近的車輛包括一用于檢測所述衣服上的 所述至少一個射頻識別標(biāo)簽的射頻識別讀出器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的衣服，進一步包括多個射頻識別標(biāo)簽中至少一個位于所述衣服的前側(cè)的射頻識別標(biāo)簽 多個射頻識別標(biāo)簽中至少一個位于所述衣服的左側(cè)的射頻識別標(biāo)簽 多個射頻識別標(biāo)簽中至少一個位于所述衣服的右側(cè)的射頻識別標(biāo)簽 多個射頻識別標(biāo)簽中至少一個位于所述衣服的后側(cè)的射頻識別標(biāo)簽，其中位于所述衣 服上不同位置的所述多個射頻識別標(biāo)簽用于確定穿著所述衣服的操作員的方向。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的衣服，進一步包括用于在所述衣服與所述附近的車輛之間傳送信息的無線通信工具。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的衣服，其中所述無線通信工具進一步包括 及多個不同類型的通信信道； 一集成麥克風(fēng)；及 一集成揚聲器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的衣服，進一步包括一用于所述附近的車輛的遠程控制的觸敏區(qū)，其中所述觸敏區(qū)使用所述無線通信工具 以傳送命令給所述附近的車輛。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的衣服，其中所述觸敏區(qū)進一步包括一用于所述附近的車輛 的遠程控制的緊急停止控制區(qū)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的衣服，其中所述觸敏區(qū)進一步包括用于所述附近的車輛的 遠程控制的推進、轉(zhuǎn)向和制動控制區(qū)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的衣服，進一步包括 用于顯示所述附近的車輛的操作信息的顯示器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的衣服，進一步包括 一給所述衣服的電子元件供電的電池；及 用于給所述電池再充電的工具。
21. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的衣服，進一步包括 一由一條形碼掃描儀可讀取的條形碼。
22. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的衣服，進一步包括多個不同類型的傳感器，用于監(jiān)控穿著所述衣服的操作員的一身體條件。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的衣服，其中用于監(jiān)控穿著所述衣服的操作員的所述身體條 件的所述多個不同類型的傳感器包括心率傳感器、血糖傳感器、脫水傳感器和體溫傳感器 中的至少一個。
24. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的衣服，進一步包括 用于監(jiān)控一運行環(huán)境的多個不同類型的傳感器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的衣服，其中用于監(jiān)控所述運行環(huán)境的所述多個不同類型的 傳感器包括環(huán)境溫度傳感器、化學(xué)傳感器、危險物傳感器、輻射傳感器、振動傳感器和氧傳 感器中的至少一個。
26. —種通過機器實施的用于與附近的操作員相互作用的方法，該方法包括 使用多個不同類型的傳感器檢測所述操作員穿著的一衣服的至少兩個屬性；及 從所述衣服接收用于所述機器的控制操作。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述機器是一車輛。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述至少兩個屬性包括所述衣服的圖像、顏色、 圖案、尺寸、標(biāo)識、射頻識別標(biāo)簽和條形碼中的至少一個。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述多個不同類型的傳感器包括全球定位系 統(tǒng)、光傳感器、二維/三維模型激光雷達、條形碼掃描儀、遠/中紅外相機、可見光相機、雷 達、超聲波聲納和射頻識別讀出器中的至少兩個。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，進一步包括 接收來自所述衣服的信息； 處理接收來自所述衣服的所述信息；及基于所述處理的信息發(fā)送一消息給所述衣服上的一用戶顯示器。
31. —種遠程控制機器的方法，該方法包括 從一操作員穿著的衣服發(fā)射一射頻；及 從所述衣服發(fā)送操作命令給所述機器的一機器控制器。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中從所述衣服發(fā)送操作命令給所述機器的機器控 制器進一步包括使用所述衣服的一觸敏區(qū)發(fā)送操作命令給所述車輛。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中從所述衣服發(fā)送操作命令給所述機器的機器控 制器進一步包括使用所述衣服上的一麥克風(fēng)發(fā)送操作命令給所述車輛，其中所述發(fā)送的操作命令是語 音命令。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述操作命令包括推進命令、轉(zhuǎn)向命令、制動 命令和緊急停止命令中的至少一個。
35. —種用于監(jiān)控靠近自動車輛的操作員的安全的方法，該方法包括 檢測所述操作員穿著的一衣服；接收來自位于所述衣服上的多個不同類型的傳感器的信息；禾口 使用所述信息監(jiān)控所述操作員的一位置。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進一步包括 使用所述信息監(jiān)控所述操作員的一身體條件；禾口 使用所述信息監(jiān)控所述操作員的一方向。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中使用所述信息監(jiān)控所述操作員的所述身體條件 進一步包括接收體溫信息； 接收心率信息；禾口 接收血壓信息。
38. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中監(jiān)控所述操作員的所述方向進一步包括 接收有關(guān)所述操作員相對于所述自動車輛的所述方向的所述信息； 接收有關(guān)所述操作員相對于所述運行環(huán)境表面的所述方向的所述信息，其中所述操作員相對于所述運行環(huán)境表面的所述方向指示所述操作員是否跌倒。
39. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進一步包括 使用所述信息識別所述運行環(huán)境的一條件。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述方法，其中使用所述信息識別所述運行環(huán)境的所述條件進一 步包括接收環(huán)境溫度信息； 接收有毒氣體水平信息；禾口 接收有害化學(xué)物質(zhì)水平信息。
41. 一種用于監(jiān)控自動車輛的若干操作員的方法，該方法包括識別穿著一第一衣服的一第一操作員的一位置，該第一衣服具有能夠被所述自動車輛 檢測的若干定位設(shè)備和具有一第一控制器；識別穿著一第二衣服的一第二操作員的一位置，該第二衣服具有能夠被所述自動車輛 檢測的所述若干定位設(shè)備和具有一第二控制器；及基于所述第一操作員和所述第二操作員的所述位置以及由所述第一控制器產(chǎn)生的一 控制信號執(zhí)行操作。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，進一步包括利用一自動車輛檢測一人；及如果該人穿著所述衣服，則將該人識別為一第三操作員。
43. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述如果該人穿著所述衣服，則將該人識別為 第三操作員的步驟包括確定該人是否被授權(quán)成為所述第三操作員；及在確定該人被授權(quán)成為所述第三操作員后識別該人為所述第三操作員。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中確定該人是否被授權(quán)成為所述第三操作員進一 步包括接收一驗證值，其中所述驗證值是驗證碼、射頻識別標(biāo)簽、條形碼、面部識別、身體描述 識別和標(biāo)識識別中的至少一個。
45. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中基于所述第一操作員和所述第二操作員的所述 位置以及由所述第一控制器產(chǎn)生的所述控制信號執(zhí)行操作進一步包括接收來自所述第一操作員的命令；及基于來自所述第一操作員的所述命令控制所述自動車輛的運動。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中接收來自所述第一操作員的所述命令包括停止 所述車輛、開動所述車輛、轉(zhuǎn)向所述車輛和推進所述車輛中的至少一個。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于靠近自動機器使用的衣服。本發(fā)明提供一種用于定位操作員的方法和裝置，使用衣服、能夠被自動車輛檢測的多個定位設(shè)備、以及能夠發(fā)送控制信號給所述自動車輛的控制器。
文檔編號B60R25/00GK101750972SQ20091024979
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者諾埃爾·韋恩·安德森 申請人:迪爾公司