黑暗乘骑车辆系统
专利汇可以提供黑暗乘骑车辆系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种黑暗乘 骑车 辆系统；本 发明 有独特的黑暗乘骑道路 曲率 探测系统，有独创的黑暗乘骑车辆系统的 电子 地图控制方式，有首次将 洗出 滤波 算法 引入黑暗乘骑车辆系统的六 自由度 乘骑车辆运动平台，有道路曲率探测机构+伺服 电机 差动乘骑车辆驱动机构+ 车轮 气液悬挂的联合乘骑车辆行走系统，有简洁实用的控制策略；本发明是将特种院影院，实景娱乐，乘骑游乐这三种大型交互式游乐项目合并在一起的综合游乐项目中的核心设备；本发明包括：乘骑车辆01，导向鳍02，屏幕03，动态机模04，音像设备05，车载计算机06。，下面是黑暗乘骑车辆系统专利的具体信息内容。
1.一种黑暗乘骑车辆系统：它拥有一个道路网用来行驶乘骑车辆，道路的中间线有导向鳍，道路全部或大部分有遮盖用来屏蔽自然光，若干辆载有乘客的乘骑车辆在道路上行驶；导向鳍的走向形状被以电子地图的方式分别记忆在车载计算机和项目中心控制计算机中，成为整个演出控制系统的关键数据；道路两侧和上方有许多影视屏幕，动态模型，特效设备和依据剧本要求的包装与装饰；乘骑车辆有座舱，座舱内有座椅和安全压杠，舱壁上有上开式舱门；座舱下面是六自由度平台，可以完成升降，横移，纵移，三个直线运动和偏航，俯仰，滚转三个旋转运动；六自由度平台的主要部件是六条伺服电动缸，依据最优洗出滤波算法编制的运动控制软件控制座舱的空间姿态；六自由度平台下面是旋转平台，为六自由度偏航动作增加一个冗余自由度；车辆底盘前部两轮为驱动轮，由伺服电机驱动，后面两轮为从动轮；两台伺服电机可以让车辆底盘直线行走或者差速转弯；车辆底盘前端装有道路曲率探测装置，探测车辆运行前方导向鳍的曲率，指示两车轮驱动伺服电机随时修正差速比；车辆底盘有车轮气液悬挂机构自动调整车轮对地压力，保持四轮压地均衡，这样既保持乘员舒适又使得两驱动轮不因打滑产生差动比误差；行车线路上依据黑暗乘骑规模和演出安排有多辆乘骑车辆行驶；导向鳍预制了乘骑车辆的行驶线路，每辆乘骑车辆出发时赋予时间参数，时间维度与行驶线路的几何空间维度一起生成电子地图；当乘骑车辆每行驶到一块屏幕附近，电子地图标记触发影音设备播放影音资料；在游乐项目整体演出控制计算机系统控制下，乘骑车辆与影视情节互动；乘骑车辆具有的六自由度运动，底盘转动，在线行驶机构运行这些动作均参与与影视的互动；互动有精准的位置控制，速度控制和加速度控制；在乘骑车辆行驶方向的左右和前面，有时还会在上面，有许多人、鬼、兽、怪、变形机械、卡通等动态模型；当乘骑车辆每行驶到每个动态机模附近，电子地图位置数据触发动态机模动作；在整体演出控制计算机系统控制下，乘骑车辆与动态机模声、光、形态、位置、湿度、水流、水雾、冷热风、气味等互动；每到一个演出位置，电子地图指令乘骑车辆停止，转动车辆正对或侧对演出场景，车轮气液悬挂装置液压阀门关闭，车轮对地高度固定，保持底盘不随车辆演出动作出现上下弹性震动，然后依据剧本车辆的六自由度平台随影视或机模或特效或互动装备动作；这个位置的演出完成后，车辆驶向下一个演出位置；车辆行驶中，车厢依据沿途景物声光变化按照演出编排依然可以进行旋转和六自由度运动；道路曲率探测装置的扫描数据与车载计算机上电子地图比较后生成一个本地时间，并将这个时间写入报文，经过通讯链路报告给游乐项目中心计算机，中心计算机通过这个所谓本地时间便知道此时车辆位置；每部乘骑车辆和沿途影视、机模、特效等设备接收游乐项目中心计算机的统一时钟，进行同步控制。
2.一种黑暗乘骑道路曲率探测系统：沿黑暗乘骑车辆系统的行车道路中心线铺设有导向鳍；黑暗乘骑车辆的底盘前端中心线上安装有高精度角度传感器；角度传感器的转轴上装有一只探测杆；探测杆的前端装有一对滚轮，两只滚轮夹住导向鳍；两滚轮轴心连线到角度传感器摆杆轴心的短程线和车体底盘中心线之间的夹角会随车辆道路前方导向鳍的弯曲而变化，这个夹角的角度值随时被角度传感器测出，并传输给车载计算机；道路曲率探测装置得到的导向鳍曲率数据是转速差车辆驱动系统转弯的运行依据，是各类演出的时序依据，是车辆在轨位置的监控依据，是总控室调度的原始依据；道路曲率探测系统可以在2维平面使用，这样它只有一个角度变量，适合黑暗乘骑项目道路建在一个平面上的项目；道路曲率探测系统可以在3维立体空间使用，这样它有2个正交的角度变量，适合黑暗乘骑项目道路起伏或者多层运行的项目；无论传感器是否采用角度传感器，也无论探测杆是否装在车体前方，只要采用了本发明的通过车体与动杆之间夹角的角度之变化探测弯道曲率，都涵盖在本发明之内。
3.一种黑暗乘骑车辆系统的4维电子地图：装备有道路曲率探测系统的乘骑车辆在路上运行一遍，计算机便记住了整个道路的形状；也可以将设计图纸的导向鳍中心线走向数据直接写入计算机，得到道路走向空间几何部分；乘骑车辆在实际演出行驶时，道路曲率探测装置探测到的实际道路曲率值不断由计算机与电子地图比较，就能不断得出乘骑车辆的瞬时在轨位置；有了乘骑车辆的瞬时在轨位置，游乐项目中心控制计算机就能以同步时间的形式发布指令，触发和协调演出步骤；在轨乘骑车辆有许多辆，由于每辆乘骑车辆瞬时在线位置不同，每辆车3维的几何学的地图还加入只属于每辆车各自的且彼此不同的时间维度，形成黑暗乘骑车辆系统4维电子地图；黑暗乘骑车辆的4维电子地图可以将各台在线乘骑车辆的即时位置直接报告给项目中心控制计算机，不必再安排另外的在轨乘骑车辆位置探测系统；4维电子地图使得黑暗乘骑车辆整个运行系统，项目整个演出控制，能顺利进行同步控制。
4.一种将洗出滤波算法引入黑暗乘骑车辆系统的六自由度乘骑车辆运动平台：本发明的乘骑车辆座舱和转盘之间是六自由度平台，依据最优洗出滤波算法编制的运动控制软件控制座舱的空间姿态；本发明的乘骑车辆乘员的持续加速度体感是依靠伺服电动缸的伸出量在低于人体感知的加速度阈值下“偷回”实现的；实际计算是按照中国男子平均身高的头部前庭位置计算，并考虑到人体对前后左右加速度感知阈值不同等因素进行计算；本发明是同行业首次将最优洗出滤波算法这种控制论数学方法引入乘骑车辆六自由度平台控制软件算法；凡属于在乘骑车辆的六自由度控制中使用最优洗出滤波算法解算或架构控制算法，无论黑暗乘骑车辆系统如何不同或者变形，都被本发明覆盖，均没有异议。
5.一种道路曲率探测机构和伺服电机差动乘骑车辆驱动机构的联合系统：本发明的乘骑车辆车辆底盘前部两轮为驱动轮，由伺服电机驱动，后面两轮为从动轮；两台伺服电机以转速差策略让车辆底盘直线行走和差速转弯；车辆底盘前端装有道路曲率探测装置，曲率数值经车载计算机运算后即时修正车辆驱动轮的差速比；联合系统为两只驱动轮和两只被动了配属了气液悬挂装置；气液悬挂装置是无动力源的。
6.一种黑暗乘骑车辆系统的控制策略：本发明的黑暗乘骑车辆系统不用沿途设置许多位置传感器，就可以知道车辆具体位置；车辆只接受起点和终点位置信号，时钟，和来自演出控制中心计算机的中断信号；通讯简洁，速度快；车辆所处位置以时钟表示返回演出控制中心计算机曲率探测到的数值不但是行车路线的依据，而且，依据数据的变化规律道路曲率探测装置的扫描数据与车载计算机上4维电子地图比较后生成一个本地时间，并将这个时间写入报文，经过通讯链路报告给游乐项目中心计算机，中心计算机通过这个所谓本地时间便知道此时车辆位置；乘骑车辆在每一个演出场景中随剧本情节的运动(包括车辆底盘转动和六自由度平台运动)指令软件都预先下载到车载计算机中；影视节目的播放帧含有时间代码(时间戳)，机模的动作指令，特效的时序指令，调光台，音响等的指令都含有时间代码；乘骑车辆曲率探测装置扫描导向鳍，角度信号由车载计算机处理后与车载计算机里的4维电子地图比较；每辆车的4维电子地图除了含有空间几何点的数值还在每个点加上一维时间变量；车载计算机只需将4维电子地图上瞬时的哪个点的时间值写入报文上传给项目中心控制计算机，中心计算机便知道了这台车辆的瞬时位置；中心计算机下发报文也只下发时间代码，乘骑车辆系统便将每个时间对应预存的动作指令执行；中心计算机不断下发时间代码，乘骑车辆便有不断的动作，于是形成车辆与影视机模特效音响的连续随动；
在时间代码的书写协议中，有些时间是不存在于4维电子地图里的，它们代表另外的指令，例如各类中断；中心计算机下发的时间是统一的，各个车辆接到这个时间会与各自的4维电子地图对应，生成的指令不一样；这套控制策略特别适应整个项目运动系统和演出系统的时间同步，特别适合测控点众多繁杂的大型黑暗乘骑项目；非本发明的科技人员阅读本发明后完全可以因看到技术诀窍轻易编制出类似控制策略或算法，所以只要在黑暗乘骑车辆系统中使用了4维电子地图和统一时钟发布的均被本发明涵盖。
黑暗乘骑车辆系统
技术领域
发明内容
在整体演出控制计算机系统控制下，乘骑车辆与动态机模声、光、形态、位置、湿度、水流、水雾、冷热风、气味等互动。具体的车辆行驶操纵和车体运动操纵是由车载计算机预先存储的策略控制完成。每到一个演出位置，电子地图指令乘骑车辆停止，转动车辆正对或侧对演出场景，车轮气液悬挂液压阀门关闭，车轮对地高度固定，保持底盘不随车辆演出动作出现上下弹性震动，然后依据剧本车辆的六自由度平台随影视或机模或特效或互动装备动作。这个位置的演出完成后，车辆驶向下一个演出位置。车辆行驶中，车厢依据沿途景物声光变化按照演出编排依然可以进行旋转和六自由度运动。道路曲率探测装置的扫描数据与车载计算机上电子地图比较后生成一个本地时间，并将这个时间写入报文，经过通讯链路报告给游乐项目中心计算机，中心计算机通过这个所谓本地时间便知道此时车辆位置。
车载计算机只需将电子地图上瞬时的哪个点的时间值写入报文上传给项目中心控制计算机，中心计算机便知道了这台车辆的瞬时位置。中心计算机下发报文也只下发时间代码，乘骑车辆系统便将每个时间对应预存的动作指令执行。中心计算机不断下发时间代码，乘骑车辆便有不断的动作，于是形成车辆与影视机模特效音响的连续随动。在时间代码的书写协议中，有些时间是不存在于电子地图里的，它们代表另外的指令，例如各类中断。主计算机发布的时钟是统一一样的，但各车辆对时钟的解释不一样。
具体实施方式
式中，i-差动比；R-道路曲率半径；H-1/2轮距
02。导向鳍的走向定义了乘骑车辆01的路径。道路上有多辆车同时在线，彼此有间隔。乘骑车辆行走由两台伺服电机驱动，可以控制加速度，速度，转速差动转弯。乘骑车辆有转盘，转盘由伺服电机驱动的齿轮齿圈啮合传动，可以控制角加速度，角速度，不装备中心回转电路接触体可以做±360°旋转。装备中心回转电路接触体可以做±∞°旋转。乘骑车辆有六自由度运动平台，可以完成俯仰、偏航、滚转、升降、横移、纵移动作。乘骑车辆有车载计算机06，车载计算机06与整个游乐项目控制中心00有数据通讯。黑暗乘骑车辆行驶过程中车载的道路曲率探测系统和车辆驱动伺服电机的编码器会将路况数据报告给车载计算机，车载计算机将路况数据与车载计算机内存储的4维电子地图比对，得出一个表示车辆的即时位置的4维空间点。4维空间的时间维度是这辆车自己的相对时间。车载计算机将自己的相对时间报告给游乐项目控制中心。游乐项目控制中心得到车辆相对时间就等于知道了此部车辆的在轨位置和它的速度。当游乐项目控制中心得到的车辆相对时间是某一个设定值，中心计算机就会向影视03，音响05，灯光05，机模04，特，04下达指令。游乐项目控制中心向所有在线车辆发布统一的时间代码，作为所有的车辆的绝对时钟。车载计算机接收到绝对时钟便知道本车此刻所处位置是超前还是滞后。车载计算机依据本车的4维电子地图，本车的传感器和控制中心的绝对时间控制车速，转弯，旋转，六自由度运动以及乘员互动类装备。绝对时钟是游乐项目控制中心计算机根据演出剧本和整个项目的实时状态编制的，例如，当控制中心认为应当让演出暂停，它就会连续发出一个同样的时间代码，车辆的动作反复与这个绝对时间对应就等于停止在某一个动作位置上。乘骑车辆的行走，转盘转动和六自由度运动可以同时进行。
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