TWI883765B - 自動導引車的控制裝置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

一種自動導引車的控制裝置，設置於自動導引車，且適用以控制自動導引車的至少二牙叉插入棧板的至少二棧孔，其包括至少二光學感測器、攝影電路以及處理電路。至少二光學感測器檢測自動導引車與棧板之間的第一距離。攝影電路拍攝棧板。處理電路經配置以執行以下步驟：控制自動導引車向棧板移動直到第一距離等於第一安全閾值的中繼位置；藉由攝影電路擷取棧板的至少一影像，並從至少一影像檢測棧板的兩側各自的座標集；根據棧板的兩側各自的座標集計算偏移參數；以及根據偏移參數控制自動導引車從中繼位置朝向棧板移動以將自動導引車的至少二牙叉插入棧板的至少二棧孔。

Description

自動導引車的控制裝置以及控制方法

本揭示涉及自動導引車應用的技術，尤其涉及自動導引車的控制裝置以及控制方法。

近幾年，自動導引車(automated guided vehicle,AGV)在工廠或倉庫自動化領域中扮演了重要角色，且其技術的進步已經提高了自動導引車的自主性，幾乎不需要人工干預即可完成自動導引車的功能任務。成熟的感測及感知技術促成在複雜環境中的導航，而智能控制演算法使得自動導引車可執行更複雜的任務。

當自動導引車要搬運貨物時，主要是移動承載貨物的棧板，然而，自動導引車的牙叉有時無法精準插入棧板的棧孔中，進而造成自動導引車無法運送貨物。因此，要如何控制自動導引車的牙叉精準插入棧孔以移動貨物是本領域技術人員亟欲解決的問題。

本揭示之主要目的，在於提供一種自動導引車的控制裝置以及控制方法，可大大增加控制自動導引車的牙叉插入棧孔的精準度。

為了達成上述之目的，本揭示的自動導引車的控制裝置，設置於一自動導引車，且適用以控制該自動導引車的至少二牙叉插入一棧板的至少二棧孔，包括：至少二光學感測器，分別設置於該自動導引車的該至少二牙叉上，經配置以檢測該自動導引車與該棧板之間的一第一距離；一攝影電路，設置於該自動導引車的一乘載部的幾何中心的一位置上，經配置以拍攝該棧板；以及一處理電路，耦接該至少二光學感測器以及該攝影電路，經配置以執行以下步驟：控制該自動導引車向該棧板移動直到該第一距離等於一第一安全閾值的一中繼位置；藉由該攝影電路擷取該棧板的至少一影像，並從該至少一影像檢測在該棧板靠近該至少二光學感測器的一平面上與該棧板的一厚度對應的二垂直邊緣各自的一座標集；根據該二垂直邊緣各自的該座標集計算一偏移參數，其中該偏移參數包括該自動導引車相對於該棧板的一橫向偏移距離、一縱向偏移距離以及一偏移角度；以及根據該偏移參數控制該自動導引車從該中繼位置朝向該棧板移動以將該自動導引車的該至少二牙叉插入該棧板的該至少二棧孔。

為了達成上述之目的，本揭示的自動導引車的控制方法，包括：藉由一處理電路控制該自動導引車向該棧板移動直到該第一距離等於一第一安全閾值的一中繼位置，其中該第一距離是藉由至少二光學感測器檢測的一自動導引車與一棧板之間的距離；藉由一攝影電路擷取該棧板的至少一影像，並從該至少一影像檢測在該棧板靠近該至少二光學感測器的一平面上與該棧板的一厚度對應的二垂直邊緣各自的一座標集；藉由該處理電路根據該二垂直邊緣各自的該座標集計算一偏移參數，其中該偏移參數包括該自動導引車相對於該棧板的一橫向偏移距離、一縱向偏移距離以及一偏移角度；以及藉由該處理電路根據該偏移參數控制該自動導引車從該中繼位置朝向該棧板移動以將該自動導引車的至少二牙叉插入該棧板的至少二棧孔。

相較於相關技術，本揭示可達到的技術效果為利用三維視覺技術計算出自動導引車與棧板之間的偏移參數。藉此，可利用偏移參數精準地控制自動導引車的牙叉插入棧板以移動貨物至目的位置。

100:控制裝置

110a~110b:光學感測器

120a~120b:攝影電路

130:處理電路

140a~140b:光學雷達

VC:自動導引車

fk:牙叉

cr:乘載部

mt:桅桿

vd:垂直距離

S310~S340、S910~S930、S1010:步驟

GS:貨物

PT:棧板

FS1~FS2:正面部分

d1~d2:實際距離

MD:移動方向

HL1~HL2:平行線

N1~N2:法向量

CC:位置

a:橫向偏移距離

b:縱向偏移距離

θ:偏移角度

O_GS:貨物物件

O_PT:棧板物件

R_FS:正面部分區域

CP:點雲圖

IMG:三維影像

s1:第一子點雲集

s2:第二子點雲集

s3:貨物點雲集

s4:棧板點雲集

INS:內側壁

D1~D2:最小距離

圖1繪示在一些實施例中的自動導引車的示意圖

圖2繪示在一些實施例中的自動導引車的控制裝置的方塊圖

圖3繪示在一些實施例中的自動導引車的控制方法的流程圖。

圖4繪示在一些實施例中的自動導引車向棧板移動的斜視圖。

圖5繪示在一些實施例中的自動導引車以及棧板的俯視圖。

圖6繪示在另一些實施例中的自動導引車以及棧板的俯視圖。

圖7繪示在一些實施例中的三維影像的示意圖。

圖8繪示在一些實施例中的點雲圖的示意圖。

圖9繪示在一些實施例中的自動導引車的控制方法進一步包括的步驟的流程圖。

圖10繪示在另一些實施例中的自動導引車的控制方法進一步包括的步驟的流程圖。

圖11繪示在一些實施例中的控制自動導引車進入貨櫃的斜視圖。

圖12繪示在一些實施例中的控制自動導引車進入貨櫃的俯視圖。

同時參照圖1以及圖2，圖1繪示在一些實施例中的自動導引車(automated guided vehicle,AGV)VC的示意圖，圖2繪示在一些實施例中的自動導引車VC的控制裝置100的方塊圖，其中自動導引車VC可以由任意的全向(即，具有全向輪(Omni wheel)或麥克納姆輪(Mecanum wheel))的自動化叉車(forklift)實現，且可從管理系統(例如，可實現物流控制系統(warehouse control system)的伺服器系統或雲端處理系統等，未繪示)接收管理系統指派的任務(例如，搬運倉庫中的特定位置的貨物)。在一些實施例中，管理系統管理多個自動導引車VC的控制裝置100。

如圖1以及圖2所示，控制裝置100包括至少二光學感測器110a~110b、攝影電路120a以及處理電路130。至少二光學感測器110a~110b以及攝影電路120a皆耦接至處理電路130。在本實施例中，光學感測器110a~110b分別設置於自動導引車VC的至少二牙叉(fork)fk的尖端上。這樣的設置位置可更精準地檢測後續段落中的自動導引車VC與棧板之間的第一距離，以防止自動導引車VC的至少二牙叉fk碰撞棧板。在一些實施例中，光學感測器110a~110b的數量也可以是大於二的其他正整數，牙叉fk的數量也可以是任意與承載貨物的棧板(pallet)的棧孔(bottom lead)的數量相符合的正整數，本揭示並沒有對光學感測器110a~110b的數量以及牙叉fk的數量有特別的限制。值得注意的是，管理系統會預先將棧板的規格以及放置棧板的高度傳送至處理電路130，以讓處理電路130預先設定好二牙叉fk之間的距離以及牙叉fk與地面之間的高度。

在本實施例中，光學感測器110a~110b檢測自動導引車VC與棧板之間的第一距離。更具體地，光學感測器110a~110b設置在二牙叉fk的尖端處並朝向外部進行檢測，並且所述第一距離指的是二牙叉fk的尖端(即，光學感測器110a~110b的設置位置)相對於棧板靠近光學感測器110a~110b之一側的平面的垂直距離。詳細而言，當自動導引車VC被指派到特定位置搬運貨物時，自動導引車VC需要將至少二牙叉fk插入棧板的至少二棧孔。在處理電路130控制自動導引車VC將至少二牙叉fk插入棧板的至少二棧孔之前，至少二光學感測器110a~110b會即時地檢測出自動導引車VC與棧板之間的距離，以令自動導引車VC在將二牙叉fk插入至少二棧孔之前先進行定位。在一些實施例中，光學感測器110a~110b可以是由執行光感測測距或電磁感測測距的任意的雷射(laser)感測器實現。

在本實施例中，攝影電路120a受處理電路130的控制來對位於自動導引車VC前方的棧板進行拍攝。在一些實施例中，攝影電路120a設置於自動導引車VC的乘載部(carrier)cr的幾何中心的位置上。這樣的設置方式可清楚地拍攝到自動導引車VC的正前方的棧板以及棧板上的貨物。在一些實施例中，控制裝置100更包括攝影電路120b。在一些實施例中，攝影電路120b設置於自動導引車VC的桅桿(mast)mt的兩側的頂點的中心點，且此中心點與攝影電路120a之間存在一個垂直距離vd。在一些實施例中，當自動導引車VC需要移動較高位置的貨物時，攝影電路120b可替代攝影電路120a以拍攝棧板(因為棧板的位置太高，攝影電路120a無法拍攝到棧板)。在一些實施例中，攝影電路120a~120b可以是由任意的三維攝影機實現。

在一些實施例中，控制裝置100更包括至少二光學雷達(light detection and ranging,LIDAR)140a~140b。在一些實施例中，光學雷達140a~140b分別設置於自動導引車VC的桅桿mt的兩側的頂端，其中光學雷達140a~140b的數量也可以是大於二的其他正整數，並沒有特別的限制。這樣的設置方式可更精準地檢測後續段落中的自動導引車VC的兩側與貨櫃的二內側壁之間的二第二距離。後續段落將進一步說明怎麼使用光學雷達140a~140b，在此不進一步贅述。

在本實施例中，處理電路130執行後續段落的自動導引車VC的控制方法。在一些實施例中，處理電路130可以由中央處理單元(central processing unit,CPU)、微控制單元(micro control unit,MCU)、可程式化邏輯控制器(programmable logic controller,PLC)、系統單晶片(system on chip,SoC)或現場可程式邏輯閘陣列(field programmable gate array,FPGA)等實現，但不以此為限。

一併參照圖3，圖3繪示在一些實施例中的自動導引車VC的控制方法的流程圖，此控制方法適用於圖1以及圖2所示的控制裝置100。

如圖3所示，控制方法包括步驟S310~S340。首先，於步驟S310中，處理電路130控制自動導引車VC朝向棧板移動直到第一距離等於第一安全閾值的一個中繼位置。於一實施例中，自動導引車VC移動到中繼位置後會先暫停移動，並且先藉由本揭示的控制方法進行定位。換言之，當第一距離等於第一安全閾值時，處理電路130控制自動導引車VC停止向棧板移動。於另一實施例中，自動導引車VC在移動至中繼位置的過程中持續藉由本揭示的控制方法進行定位，故不必然需要在中繼位置上停止移動。以下以實際例子說明自動導引車VC的移動。在一些實施例中，第一安全閾值可以由使用者預先設定好並記錄於處理電路130中。

一併參照圖4以及圖5，圖4繪示在一些實施例中的自動導引車VC向棧板PT移動的斜視圖，圖5繪示在一些實施例中的自動導引車VC以及棧板PT的俯視圖。如圖4所示，假設倉庫中的貨物GS皆擺放在棧板PT上，且管理系統指派自動導引車VC移動倉庫中的貨物GS(非貨櫃中的貨物)，管理系統將貨物GS在倉庫中的座標傳送至處理電路130，處理電路130根據在倉庫中的貨物GS的座標，控制自動導引車VC移動到放置貨物GS的棧板PT的前方。接著，處理電路130根據光學感測器110a~110b分別檢測到的兩個距離控制自動導引車VC的正面部分FS2(即，車頭面)轉向棧板PT的正面部分FS1，使得自動導引車VC的正面部分FS2與棧板PT的正面部分FS1呈水平狀態(即，控制自動導引車VC轉向直到光學感測器110a檢測到的距離相等於光學感測器110b檢測到的距離)，再控制自動導引車VC沿著一個移動方向MD朝向棧板PT緩緩移動。

接著，當自動導引車VC沿著移動方向MD朝向棧板PT緩緩移動時，光學感測器110a~110b持續地檢測自動導引車VC與棧板PT之間的距離(即，上述第一距離)，並且持續移動到此距離等於第一安全閾值的位置(即，上述中繼位置)。然而，由於光學感測器110a~110b的檢測精度問題，自動導引車VC上的光學感測器110a~110b與棧板PT之間的兩個實際距離d1~d2可能不相等。如圖5所示，由於實際距離d1~d2不相等，與自動導引車VC的正面部分FS2的法向量N2垂直的平行線HL2以及與棧板PT的正面部分FS1的法向量N1垂直的平行線HL1之間存在一個偏移角度θ。因此，自動導引車VC需要以攝影電路120a的位置CC為中心逆時針旋轉偏移角度θ才會使法向量N2平行於法向量N1。

一併參照圖6，圖6繪示在另一些實施例中的自動導引車VC以及棧板PT的俯視圖。如圖6所示，在自動導引車VC以攝影電路120a的位置CC為中心逆時針旋轉偏移角度θ之後，自動導引車VC的攝影電路120a的位置CC還需要移動一個橫向偏移距離a及一個縱向偏移距離b才會到達棧板PT的正面部分FS1的中心點FC，而當攝影電路120a的位置CC到達棧板PT的正面部分FS1的中心點FC時，代表自動導引車VC的二牙叉已正確插入棧板PT的二棧孔中。於一實施例中，橫向偏移距離a為與正面部分FS2的法線方向N2垂直且與地面平行的偏移距離，縱向偏移距離b為與正面部分FS2的法線方向N2平行且與地面平行的偏移距離。後續段落將進一步說明要怎麼計算出偏移角度θ、橫向偏移距離a以及縱向偏移距離b，在此不進一步贅述。

回到圖3，於步驟S320中，處理電路130藉由攝影電路120a擷取棧板PT的至少一影像，並從至少一影像檢測在棧板PT靠近光學感測器110a~110b的平面上與棧板PT的厚度對應的二垂直邊緣(即，與放置棧板PT的地面垂直的邊緣)各自的座標集。於步驟S330中，處理電路130根據二垂直邊緣各 自的座標集計算偏移參數，其中偏移參數包括自動導引車VC相對於棧板PT的橫向偏移距離a、縱向偏移距離b以及偏移角度θ。

在一些實施例中，至少一影像可以是三維影像或多個連續影像。在一些實施例中，處理電路130從至少一影像產生點雲(cloud point)圖，其中點雲圖包括與棧板對應的棧板點雲集(即，至少一影像中的棧板PT的點雲集)。接著，處理電路130從棧板點雲集選擇與二垂直邊緣分別對應的第一子點雲集以及第二子點雲集(即，至少一影像中的棧板PT的兩側的位置上的所有點雲)。接著，處理電路130將第一子點雲集的座標集以及第二子點雲集的座標集(即，第一子點雲集中的所有點雲的座標以及第二子點雲集中的所有點雲的座標)分別做為二垂直邊緣各自的座標集。在一些實施例中，點雲圖CP更包括與貨物GS對應的貨物點雲集。在一些實施例中，處理電路130採用本領域常用的任意的產生點雲的演算法(例如，SLAM(simultaneous localization and mapping)技術的運動恢復結構(structure from motion,SFM)演算法)產生上述點雲圖。

在一些實施例中，處理電路130根據二垂直邊緣各自的座標集的平均橫向分量以及平均縱向分量(即，相機坐標系中的x分量以及y分量)計算自動導引車VC相對於棧板PT的橫向偏移距離a、縱向偏移距離b以及偏移角度θ。

以下以實際的例子說明偏移參數的產生。一併參照圖7以及圖8，圖7繪示在一些實施例中的三維影像IMG的示意圖，圖8繪示在一些實施例中的點雲圖CP的示意圖。如圖7以及圖8所示，三維影像IMG包括貨物物件O_GS以及棧板物件O_PT。處理電路130在計算偏移參數時，將三維影像IMG轉換為點雲圖CP，並選擇與棧板物件O_PT的正面部分區域R_FS的厚度對應的二垂直邊緣上的多個點雲以分別做為第一子點雲集s1(即，正面部分區域R_FS的 與棧板物件O_PT的厚度對應的其中一邊的所有點雲)以及第二子點雲集s2(即，正面部分區域R_FS的與棧板物件O_PT的厚度對應的另一邊的所有點雲)。於一實施例中，處理電路130可例如利用物件辨識(object detection)演算法辨識出與棧板物件O_PT的正面部分區域R_FS對應的區域，再利用邊角檢測(corner detector)演算法以及邊緣檢測(edge detection)演算法檢測出與此區域的厚度對應的兩個邊，進而分別選擇這兩個邊上的所有點雲)。

處理電路130計算第一子點雲集s1中的所有點雲的相機座標(camera coordinate)(即，座標集)的橫向分量的平均值做為與棧板物件O_PT的正面部分區域R_FS的厚度對應的其中一邊的座標集的平均橫向分量，並計算第一子點雲集s1中的所有點雲的相機座標的縱向分量的平均值做為與棧板物件O_PT的正面部分區域R_FS的厚度對應的其中一邊的座標集的平均縱向分量。接著，處理電路130計算第二子點雲集s2中的所有點雲的相機座標的橫向分量的平均值做為與棧板物件O_PT的正面部分區域R_FS的厚度對應的另一邊的座標集的平均橫向分量，並計算第二子點雲集s2中的所有點雲的相機座標的縱向分量的平均值做為與棧板物件O_PT的正面部分區域R_FS的厚度對應的另一邊的座標集的平均縱向分量。

處理電路130計算與正面部分區域R_FS的厚度對應的其中一邊的座標集的平均橫向分量以及與正面部分區域R_FS的厚度對應的另一邊的座標集的平均橫向分量的平均值做為橫向偏移距離a，並計算與正面部分區域R_FS的厚度對應的其中一邊的座標集的平均縱向分量以及與正面部分區域R_FS的厚度對應的另一邊的座標集的平均縱向分量的平均值做為縱向偏移距離b。接著， 處理電路130根據橫向偏移距離a以及縱向偏移距離b計算偏移角度θ，並將橫向偏移距離a、縱向偏移距離b以及偏移角度θ做為偏移參數。

一併參照圖9，圖9繪示在一些實施例中的自動導引車VC的控制方法進一步包括的步驟S910~S930的流程圖。如圖9所示，於步驟S910中，處理電路130根據貨物點雲集s3判斷貨物GS是否有傾斜的狀況(例如為右傾斜或左傾斜)。具體地，以貨物GS為太空包為例，因為太空包的體積龐大且重量很重，在堆放時有可能產生各種形變，此形變可能導致自動導引車VC在搬運貨物GS時造成貨物GS傾倒。當判斷貨物GS為右傾斜時，進入步驟S920。於步驟S920中，處理電路130控制自動導引車VC向右移動一個偏差量，以補償貨物GS朝向右側偏移的重量分佈。反之，當判斷貨物GS為左傾斜時，進入步驟S930。於步驟S930中，處理電路130控制自動導引車VC向左移動一個偏差量，以補償貨物GS朝向左側偏移的重量分佈。藉此，處理電路130利用移動一個偏差量的方法防止在搬運貨物時的貨物傾倒。值得一提的是，處理電路130可以在控制自動導引車VC的二牙叉插入棧板PT的二棧孔前先依據上述技術手段補償貨物GS的傾斜，亦可在控制自動導引車VC的二牙叉插入棧板PT的二棧孔之後再依據上述技術手段補償貨物GS的傾斜。

舉例而言，如圖8所示，處理電路130從點雲圖CP選擇與貨物物件O_GS對應的貨物點雲集s3(例如，利用物件辨識演算法辨識出與貨物物件O_GS對應的區域，並選擇此區域中的所有點雲)以及與棧板物件O_PT對應的棧板點雲集s4(例如，利用物件辨識演算法辨識出與棧板物件O_PT對應的區域，並選擇此區域中的所有點雲)。處理電路130對貨物點雲集s3中的多個點雲的相機座標以及棧板點雲集s4中的多個點雲的相機座標執行PCL(point cloud library) 點雲質心演算法以產生貨物點雲集s3的質心座標以及其他多個點雲的質心座標。接著，處理電路130根據貨物點雲集s3的質心座標以及其他多個點雲的質心座標判斷貨物GS為右傾斜或左傾斜，進而根據判斷結果控制自動導引車VC依據所述偏差量向左移動或向右移動。

回到圖3，於步驟S340中，處理電路130根據偏移參數控制自動導引車VC從所述中繼位置開始朝向棧板PT移動，以將自動導引車VC的至少二牙叉fk插入棧板PT的至少二棧孔。在一些實施例中，處理電路130控制自動導引車VC以攝影電路120a為中心逆時針轉動偏移角度θ，再控制自動導引車VC沿著與自動導引車VC的正面部分FS2的法向量N2垂直的方向移動橫向偏移距離a，最後控制自動導引車VC沿著自動導引車VC的正面部分FS2的法向量N2移動縱向偏移距離b。此時，自動導引車VC的至少二牙叉fk便已插入棧板PT的至少二棧孔中。而在至少二牙叉fk插入棧板PT的至少二棧孔後，處理電路130即可控制自動導引車VC向上抬升二牙叉fk，藉此開始搬運棧板PT以及棧板PT上的貨物GS。

一併參照圖10，圖10繪示在另一些實施例中的自動導引車VC的控制方法進一步包括的步驟S1010的流程圖。如圖10所示，於步驟S1010中，當處理電路130控制自動導引車VC進入貨櫃時，光學雷達140a~140b檢測自動導引車VC的桅秆的兩側與貨櫃的二內側壁之間的二第二距離，並控制自動導引車VC的左右移動，使得桅秆的兩側與貨櫃的二內側壁之間的二第二距離皆大於第二安全閾值。詳細而言，當自動導引車VC被指派搬運貨物GS到特定貨櫃中時，光學雷達140a~140b會即時地檢測自動導引車VC的桅秆的兩側與貨櫃的二內側壁之間的二距離，並將此二距離傳送至處理電路130(因為攝影電路120a被所搬運的貨物GS擋住，只能利用光學雷達140a~140b檢測距離)。在一些實施例 中，第二安全閾值也可以由使用者預先設定並記錄於處理電路130中。以下以實際例子說明控制自動導引車VC進入貨櫃。

一併參照圖11以及圖12，圖11繪示在一些實施例中的控制自動導引車VC進入貨櫃CT的斜視圖，圖12繪示在一些實施例中的控制自動導引車VC進入貨櫃CT的俯視圖。如圖11以及圖12所示，當自動導引車VC被指派到貨櫃CT中時，自動導引車VC沿著移動方向MD朝向貨櫃CT移動。在自動導引車VC移動時，光學雷達140a~140b即時地檢測自動導引車VC的桅秆的兩側的頂端與貨櫃CT的二內側壁INS之間的兩個最小距離D1~D2(即，二第二距離)。處理電路130持續控制自動導引車VC的移動，使得桅秆的兩側與貨櫃CT的二內側壁INS之間的兩個最小距離D1~D2皆大於一第二安全閾值，以防止在自動導引車VC進入貨櫃CT時，兩側與貨櫃CT的二內側壁INS發生碰撞。

在一些實施例中，當處理電路130控制自動導引車VC在貨櫃CT中搬運貨物GS時，處理電路130藉由至少二光學感測器110a~110b檢測自動導引車VC前方是否已存在另一貨物(因為攝影電路120a被所搬運的貨物GS擋住且光學雷達140a~140b可能過高，只能利用光學感測器110a~110b感測前方是否已存在另一貨物)。藉此，處理電路130利用至少二光學感測器110a~110b檢測前方障礙物的方法將可防止自動導引車VC在貨櫃CT中將貨物GS放置到已存在的另一貨物的位置。

綜上所述，本揭示提出的自動導引車的控制裝置以及控制方法可利用棧板的點雲圖產生與棧板的兩側的座標集，並計算棧板的兩側的座標集各自的平均橫向分量以及縱向分量，再根據棧板的兩側的座標集各自的平均橫向分量以及縱向分量計算出偏移參數。藉此，可利用偏移參數精準地控制自動 導引車的牙叉插入棧板的棧孔，藉此可移動棧板來將貨物搬運至目的位置，進而克服光學感測器的精度不足的問題。此外，本揭示提出的自動導引車的控制裝置以及控制方法更可根據點雲圖辨識出貨物是否擺放歪斜。如此一來，在貨物歪斜的情況下，本揭示提出的自動導引車的控制裝置以及控制方法可稍微調整牙叉在棧孔中的位置以防止貨物傾倒。另一方面而言，當自動導引車要進入貨櫃時，本揭示提出的自動導引車的控制裝置以及控制方法可利用光學雷達檢測距離的方法控制自動導引車的移動，使得桅桿與貨櫃的內側壁之間的距離維持在一個安全範圍。而當自動導引車在貨櫃中卸貨時，本揭示提出的自動導引車的控制裝置以及控制方法可利用光學感測器檢測距離的方法控制自動導引車移動到沒有放置另一貨物的位置以放置貨物。藉此，可克服在貨物擋住攝影電路的情況下仍可避免碰撞的產生。

以上所述僅為本揭示的具體實例，非因此即侷限本揭示的申請專利範圍，故舉凡運用本案內容所為的等效變化，均同理皆包含於本揭示的範圍內，合予陳明。

100:控制裝置

110a~110b:光學感測器

120a~120b:攝影電路

130:處理電路

140a~140b:光學雷達

Claims (12)

1. 一種自動導引車的控制裝置，設置於一自動導引車，且適用以控制該自動導引車的至少二牙叉插入一棧板的至少二棧孔，包括：至少二光學感測器，分別設置於該自動導引車的該至少二牙叉上，經配置以檢測該自動導引車與該棧板之間的一第一距離；一攝影電路，設置於該自動導引車的一乘載部的幾何中心的一位置上，經配置以拍攝該棧板；以及一處理電路，耦接該至少二光學感測器以及該攝影電路，經配置以執行以下步驟：控制該自動導引車向該棧板移動直到該第一距離等於一第一安全閾值的一中繼位置；藉由該攝影電路擷取該棧板的至少一影像，並從該至少一影像檢測在該棧板靠近該至少二光學感測器的一平面上與該棧板的一厚度對應的二垂直邊緣各自的一座標集；根據該二垂直邊緣各自的該座標集計算一偏移參數，其中該偏移參數包括該自動導引車相對於該棧板的一橫向偏移距離、一縱向偏移距離以及一偏移角度；以及根據該偏移參數控制該自動導引車從該中繼位置朝向該棧板移動以將該自動導引車的該至少二牙叉插入該棧板的該至少二棧孔。
2. 如請求項1所述的自動導引車的控制裝置，其中該至少一影像為一三維影像或多個連續影像，其中於從該至少一影像檢測在該棧板靠近該至 少二光學感測器的該平面上與該棧板的該厚度對應的該二垂直邊緣各自的該座標集的步驟中，該處理電路經配置以執行以下步驟：從該至少一影像產生一點雲圖，其中該點雲圖包括與該棧板對應的一棧板點雲集；從該棧板點雲集選擇與該二垂直邊緣分別對應的一第一子點雲集以及一第二子點雲集；以及將該第一子點雲集的座標集以及該第二子點雲集的座標集分別做為該二垂直邊緣各自的該座標集。
3. 如請求項1所述的自動導引車的控制裝置，其中於根據該二垂直邊緣各自的該座標集計算該偏移參數的步驟中，該處理電路經配置以執行以下步驟：根據該二垂直邊緣各自的該座標集的一平均橫向分量以及一縱向分量計算該自動導引車相對於該棧板的該橫向偏移距離、該縱向偏移距離以及該偏移角度。
4. 如請求項2所述的自動導引車的控制裝置，其中該點雲圖更包括與一貨物對應的一貨物點雲集，其中該處理電路更經配置以執行以下步驟：根據該貨物點雲集判斷該貨物是否為右傾斜或左傾斜；當判斷該貨物為右傾斜時，控制該自動導引車向右移動一偏差量；以及當判斷該貨物為左傾斜時，控制該自動導引車向左移動該偏差量。
5. 如請求項1所述的自動導引車的控制裝置，更包括：至少二光學雷達，分別設置於該自動導引車的一桅桿的兩側的頂端，經配置以檢測該自動導引車的兩側與一貨櫃的二內側壁之間的二第二距離，其中該處理電路更經配置以執行以下步驟： 當控制該自動導引車進入該貨櫃時，該處理電路控制該自動導引車的移動，使該兩側與該貨櫃的該二內側壁之間的該二第二距離皆大於一第二安全閾值。
6. 如請求項5所述的自動導引車的控制裝置，其中該處理電路更經配置以執行以下步驟：當該處理電路控制該自動導引車在該貨櫃中移動時，藉由該至少二光學感測器檢測該自動導引車前方是否已存在另一貨物。
7. 一種自動導引車的控制方法，包括：藉由一處理電路控制該自動導引車向一棧板移動直到一第一距離等於一第一安全閾值的一中繼位置，其中該第一距離是藉由至少二光學感測器檢測的一自動導引車與該棧板之間的距離；藉由一攝影電路擷取該棧板的至少一影像，並從該至少一影像檢測在該棧板靠近該至少二光學感測器的一平面上與該棧板的一厚度對應的二垂直邊緣各自的一座標集；藉由該處理電路根據該二垂直邊緣各自的該座標集計算一偏移參數，其中該偏移參數包括該自動導引車相對於該棧板的一橫向偏移距離、一縱向偏移距離以及一偏移角度；以及藉由該處理電路根據該偏移參數控制該自動導引車從該中繼位置朝向該棧板移動以將該自動導引車的至少二牙叉插入該棧板的至少二棧孔。
8. 如請求項7所述的自動導引車的控制方法，其中該至少一影像為一三維影像或多個連續影像，其中從該至少一影像檢測在該棧板靠近該至少 二光學感測器的該平面上與該棧板的該厚度對應的該二垂直邊緣各自的該座標集的步驟包括：藉由該處理電路從該至少一影像產生一點雲圖，其中該點雲圖包括與該棧板對應的一棧板點雲集；藉由該處理電路從該棧板點雲集選擇與該二垂直邊緣分別對應的一第一子點雲集以及一第二子點雲集；以及藉由該處理電路將該第一子點雲集的座標集以及該第二子點雲集的座標集分別做為該二垂直邊緣各自的該座標集。
9. 如請求項7所述的自動導引車的控制方法，其中根據二垂直邊緣各自的該座標集計算該偏移參數的步驟包括：藉由該處理電路根據該二垂直邊緣各自的該座標集的一平均橫向分量以及一縱向分量計算該自動導引車相對於該棧板的該橫向偏移距離、該縱向偏移距離以及該偏移角度。
10. 如請求項8所述的自動導引車的控制方法，其中該點雲圖更包括與一貨物對應的一貨物點雲集，其中該控制方法更包括：藉由該處理電路根據該貨物點雲集判斷該貨物是否為右傾斜或左傾斜；當判斷該貨物為右傾斜時，藉由該處理電路控制該自動導引車向右移動一偏差量；以及當判斷該貨物為左傾斜時，藉由該處理電路控制該自動導引車向左移動該偏差量。
11. 如請求項7所述的自動導引車的控制方法，更包括：藉由至少二光學雷達檢測該自動導引車的兩側與一貨櫃的二內側壁之間的二第二距離；以及 當該處理電路控制該自動導引車進入該貨櫃時，藉由該處理電路控制該自動導引車的該兩側與該貨櫃的該二內側壁之間的該二第二距離皆大於一第二安全閾值。
12. 如請求項11所述的自動導引車的控制方法，更包括：當該處理電路控制該自動導引車在該貨櫃中移動時，藉由該至少二光學感測器檢測該自動導引車前方是否已存在另一貨物。

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