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用于控制交通工具本体运动和乘员体验的方法和系统

阅读:439发布:2022-07-06

专利汇可以提供用于控制交通工具本体运动和乘员体验的方法和系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在一个实施方式中,可以使用交通工具的一个或更多个悬挂系统通过限制在一个或更多个 频率 范围内的运动来减轻运动病。在另一实施方式中,主动悬挂可以与自主交通工具架构集成。在又一实施方式中,可以使用交通工具的主动悬挂系统在交通工具中引起运动。该交通工具可以用作用于技术考察的测试台和/或用作用于增强交通工具乘员对视频和/或音频的享受的平台。在一些实施方式中,可以使用主动悬挂系统来执行姿势作为与交通工具内部或外部的人进行通信的手段。在一些实施方式中,可以使用主动悬挂系统来响应于某些道路情形而向交通工具操作者或其他人生成触觉警告。,下面是用于控制交通工具本体运动和乘员体验的方法和系统专利的具体信息内容。

1.一种减轻在交通工具中的运动病的方法,所述方法包括:
在第一操作模式期间将所述交通工具的至少一部分的在第一频率范围内的运动减轻第一程度;
检测指示所述交通工具的至少一个乘员的运动病的增加可能性的事件;
在第二操作模式期间将所述交通工具的所述一部分的在所述第一频率范围内的运动减轻第二程度,所述第二程度不同于所述第一程度。
2.根据权利要求1所述的方法,以所述第一模式和所述第二模式操作用于控制所述交通工具在垂直方向上的移动的至少一个致动器,以减轻交通工具本体的运动。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述至少一个致动器包括主动悬挂系统。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二程度大于所述第一程度。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述主动悬挂系统在所述第二操作模式期间消耗更多的平均功率
6.根据权利要求1所述的方法,其中,与在所述第一模式期间相比,在所述第二模式期间在第二频率范围内的运动被更多地减轻。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一频率范围在大约0.05Hz与10Hz之间,或者等于大约0.05Hz至10Hz。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一频率范围在大约2Hz与8Hz之间,或者等于大约2Hz至8Hz。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,检测指示运动病的增加可能性的事件包括接收乘员输入。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,检测指示运动病的增加可能性的事件包括检测与运动病相关联的运动模式。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,检测指示运动病的增加可能性的事件包括检测所述交通工具的至少一个乘员的与运动病的增加可能性相关联的生理反应。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,使用以下中的至少一个来测量所述生理反应:所述交通工具中的传感器以及与所述交通工具的控制器无线通信的可穿戴电子装置。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,检测指示运动病的增加可能性的事件包括使用所述交通工具的GPS坐标来识别与运动病的增加可能性相关联的区域。
14.一种交通工具,包括:
主动悬挂系统;
与所述主动悬挂系统通信的主动悬挂系统控制器;
与所述控制器电通信的至少一个传感器或输入,其中,所述控制器使用来自所述至少一个传感器或所述输入的信息来检测所述交通工具的乘员的运动病的增加可能性,并且其中,当检测到所述乘员的运动病的增加可能性时,所述控制器操作所述主动悬挂系统以在更大程度上减轻在某一频率范围内的运动。
15.根据权利要求14所述的交通工具,其中,在所述主动悬挂系统在更大程度上减轻在所述频率范围内的运动的情况下,所述主动悬挂系统消耗更多的平均功率。
16.根据权利要求14所述的交通工具,其中,所述第一频率范围在大约0.05Hz与10Hz之间,或者等于大约0.05Hz至10Hz。
17.根据权利要求14所述的交通工具,其中,所述第一频率范围在大约2Hz与8Hz之间,或者等于大约2Hz至8Hz。
18.一种操作交通工具的主动悬挂系统的方法,所述方法包括:
检测交通工具的在第一频率范围内的具有第一幅度的移动;
操作所述交通工具的主动悬挂系统以在所述交通工具中引起在第二频率范围内的具有第二幅度的运动。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述第一频率和所述第二频率近似相等。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述第一频率和所述第二频率在相位上偏移。
21.根据权利要求18所述的方法,其中,所述第一幅度小于或等于所述第二幅度。
22.根据权利要求18所述的方法,其中,所述第一幅度大于所述第二幅度。
23.根据权利要求18所述的方法,其中,所述第一频率在0.1Hz与10Hz之间。
24.一种减少在交通工具内的运动的方法,所述方法包括:
操作与所述交通工具的第一部分相关联的第一悬挂系统以减少所述交通工具的第一部分的在至少第一频率范围内的运动;
操作位于所述交通工具的第一部分与所述交通工具的第二部分之间的第二悬挂系统以减少所述交通工具的第二部分的在至少第二频率范围内的运动,其中,所述第二频率范围的至少一部分不同于所述第一频率范围。
25.根据权利要求24所述的方法,其中,所述第一频率范围大于所述第二频率范围。
26.根据权利要求25所述的方法,其中,所述第二频率范围在0.1Hz与0.5Hz之间,或者等于0.1Hz至0.5Hz。
27.根据权利要求25所述的方法,其中,所述第一频率范围在1.0Hz与10.0Hz之间,或者等于1.0Hz至10.0Hz。
28.根据权利要求24所述的方法,其中,所述交通工具的第一部分是交通工具底盘。
29.根据权利要求24所述的方法,其中,所述交通工具的第二部分是座椅、乘客厢和交通工具驾驶室中的至少一个。
30.根据权利要求24所述的方法,其中,与所述第二悬挂系统相比,所述第一悬挂系统在更大程度上减少在所述第一频率范围内的运动,并且其中,与所述第一悬挂系统相比,所述第二悬挂系统在更大程度上减少在所述第二频率范围内的运动。
31.一种减少交通工具的至少第一部分的运动的方法,所述方法包括:
检测施加至交通工具的第一部分的第一
移动与所述交通工具的第一部分相关联的质量,以向所述交通工具的第一部分施加第二力,所述第二力具有至少在与所述第一力相反的方向上的分量。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,所述第一部分是所述交通工具的交通工具底盘。
33.根据权利要求32所述的方法,还包括操作位于所述交通工具底盘与乘客厢之间的主动悬挂以减少所述乘客厢的运动。
34.根据权利要求33所述的方法,还包括位于所述交通工具底盘与所述交通工具的轮子之间的被动悬挂。
35.根据权利要求31所述的方法,其中,所述第一部分是所述交通工具的乘客厢。
36.根据权利要求31所述的方法,其中,所述质量在所述交通工具的质量的大约20%与
50%之间,或者等于所述交通工具的质量的大约20%或50%。
37.根据权利要求31所述的方法,其中,所述交通工具是电动交通工具和混合动力交通工具之一,并且所述质量是所述交通工具的电池的至少一部分。
38.一种操作具有主动悬挂的交通工具的方法,所述方法包括:
检测情形;
在所述交通工具的至少一部分中引起移动以向交通工具乘员告警所述情形。
39.根据权利要求38所述的方法,其中,检测情形还包括感测以下中的至少一个:所述交通工具与周围物体的相对移动、所述交通工具相对于路面上的线的位置以及所述交通工具的负载分布。
40.根据权利要求38所述的方法,其中,所述情形是以下中的至少一个:交通工具接近、所述交通工具朝向障碍物相对移动、驾驶员困倦、交通工具超载以及交通工具偏离行驶车道。
41.根据权利要求38所述的方法,其中,在所述交通工具中引起移动相对于所述交通工具是有方向性的,其中,所述方向性是所检测到的情形的函数。
42.根据权利要求41所述的方法,其中,所述情形是交通工具偏离车道,并且在所述悬挂中的引起的移动发生在所述交通工具的邻近车道边界的一侧。
43.根据权利要求41所述的方法,其中,所述情形是所述交通工具朝向障碍物移动,并且在所述悬挂中的引起的移动发生在所述交通工具的最靠近所述障碍物的一侧。
44.根据权利要求42所述的方法,其中,所引起的移动是周期性垂直脉动。
45.根据权利要求38所述的方法,其中,所述交通工具的所述一部分是座椅的至少一部分。
46.根据权利要求38所述的方法,其中,在所述交通工具的至少一部分中引起移动包括操作主动悬挂系统的一个或更多个致动器以在所述交通工具的所述一部分中引起移动。
47.根据权利要求38所述的方法,其中,在所述交通工具的至少一部分中引起移动包括使至少一个轮子振动。
48.根据权利要求47所述的方法,其中,所述至少一个轮子在所述交通工具的与所检测到的情形相关联的一侧振动。
49.根据权利要求38所述的方法,其中,所引起的运动的幅度和/或频率随着所述情形的可能性和/或严重性的增加而增加。
50.根据权利要求38所述的方法,其中,在所述交通工具的一部分中的引起的移动的频率在30Hz与80Hz之间,或者等于30Hz或80Hz。
51.一种减轻在移动的自主交通工具中的运动病的方法,所述方法包括:
在道路上操作所述自主交通工具;
在执行所述自主交通工具的操纵之前操作所述自主交通工具的主动悬挂系统以引起所述自主交通工具的运动,以向所述交通工具的至少一个乘员通知所述操纵将发生。
52.根据权利要求51所述的方法,还包括:利用所述自主交通工具来执行所述操纵。
53.根据权利要求51所述的方法,其中,所述操纵是转弯、向前加速制动事件中的至少一个。
54.根据权利要求51所述的方法,其中,所引起的运动是所述自主交通工具的引起的侧倾、向前俯仰和向后俯仰中的至少一个。
55.根据权利要求51所述的方法,其中,所述操纵是转弯,并且所引起的运动是在所述转弯开始之前所述自主交通工具的引起的侧倾。
56.根据权利要求55所述的方法,其中,所述侧倾在1°与3°之间,或者等于1°或3°。
57.根据权利要求55所述的方法,其中,所引起的侧倾朝向即将到来的转弯的中心。
58.根据权利要求55所述的方法,其中,所引起的侧倾远离即将到来的转弯的中心。
59.根据权利要求51所述的方法,其中,所述操纵是加速,并且所引起的运动是在所述加速开始之前所述自主交通工具的引起的俯仰。
60.根据权利要求51所述的方法,其中,所述交通工具具有非自主模式。
61.一种交通工具,包括:
主动悬挂系统,其包括至少一个致动器;以及
交通工具控制系统,其选择性地使所述交通工具在自主状态或常规驾驶状态下操作,其中,当所述交通工具在所述自主状态下操作时,所述主动悬挂系统以第一模式操作,以及当所述交通工具在所述常规驾驶状态下时,所述主动悬挂系统以第二模式操作。
62.根据权利要求61所述的交通工具,其中,所述至少一个致动器选自:电动液压致动器、机电致动器以及电磁致动器。
63.根据权利要求61所述的交通工具,其中,与在所述第二模式期间相比,在所述第一模式期间,所述主动悬挂系统在更大程度上减少在某一频率范围内的道路干扰至所述交通工具的至少一部分的传递。
64.根据权利要求63所述的交通工具,其中,以所述第一模式操作的交通工具侧倾的量小于以所述第二模式操作的交通工具侧倾的量。
65.根据权利要求63所述的交通工具,其中,与在所述第一模式下相比,在所述第二模式下,所述交通工具具有更好的转向响应。
66.根据权利要求63所述的交通工具,其中,所述频率范围在0.05Hz与10Hz之间,或者等于0.05Hz至10Hz。
67.根据权利要求63所述的交通工具,其中,所述交通工具的所述一部分是乘客厢。
68.根据权利要求63所述的交通工具,其中,所述自主交通工具的所述一部分是乘客座椅。
69.一种用于操作交通工具的方法,所述方法包括:
使所述交通工具在自主状态下操作;
当所述交通工具在所述自主状态下操作时,使所述交通工具的主动悬挂系统以第一模式操作;
使所述交通工具在常规驾驶状态下操作;
当所述交通工具在所述常规驾驶状态下操作时,使所述交通工具的所述主动悬挂系统以第二模式操作。
70.根据权利要求69所述的方法,其中,与在所述第二模式期间相比,在所述第一模式期间,所述主动悬挂系统在更大程度上减少在某一频率范围内的道路干扰至所述交通工具的至少一部分的频率范围内的传递。
71.根据权利要求70所述的方法,其中,所述频率范围在0.05Hz与10Hz之间,或者等于
0.05Hz至10Hz。
72.根据权利要求70所述的方法,其中,所述交通工具的所述一部分是乘客厢。
73.根据权利要求70所述的方法,其中,所述自主交通工具的所述一部分是乘客座椅。
74.根据权利要求69所述的方法,其中,与在所述第二模式下相比,在所述第一模式下,所述主动悬挂系统在更大程度上减少在转向输入期间的侧倾
75.一种减轻在交通工具中的运动病的方法,所述方法包括:
在显示器上显示图像;
检测所述显示器的具有大于阈值频率的频率的移动;
至少部分地基于所检测到的具有大于所述阈值频率的频率的移动来移动所述显示器内的图像。
76.根据权利要求75所述的方法,其中,所述阈值频率大于1Hz并且小于10Hz。
77.根据权利要求75所述的方法,其中,所述显示器与交通工具集成。
78.根据权利要求75所述的方法,还包括至少使用所检测到的所述交通工具的移动来确定乘员的预期前庭眼反射。
79.根据权利要求78所述的方法,还包括确定前庭眼反射的预期移位的幅度,其中,移动所述显示器内的图像包括:在所述乘员的预期前庭眼反射的方向上并且以近似所述乘员的预期前庭眼反射的幅度来移动所述图像。
80.根据权利要求78所述的方法,其中,至少部分地使用所检测的所述交通工具的移动以及将与人的头部的移动与所述交通工具的移动关联的传递函数来确定所述预期前庭眼反射。
81.一种操作包括主动悬挂系统的交通工具的方法,所述方法包括:
在公用道路上操作所述交通工具;
在所述交通工具内播放视频和音频中的至少一个;
操作所述主动悬挂系统的至少一个致动器以在所述交通工具的至少一部分中引起运动,其中,所引起的运动的至少一个方面与所述视频和/或所述音频的至少一个方面同步。
82.根据权利要求81所述的方法,其中,在所述交通工具停放时,运动与所述视频和/或所述音频的一个方面同步。
83.根据权利要求81所述的方法,其中,播放视频包括播放来自至少一个视频游戏的视频图像。
84.根据权利要求81所述的方法,其中,播放视频包括在位于所述交通工具中的显示器上播放所述视频。
85.根据权利要求84所述的方法,其中,所述显示器是虚拟现实装置。
86.根据权利要求81所述的方法,还包括从所述交通工具接收用于控制所述视频和/或所述音频的至少一个方面的用户命令。
87.根据权利要求86所述的方法,其中,至少部分地响应于所述命令来施加所引起的运动。
88.根据权利要求86所述的方法,其中,使用以下中的至少一个来提供所述命令:所述交通工具的方向盘、制动器、节气和喇叭。
89.根据权利要求81所述的方法,还包括禁用方向盘、制动器、节气门和喇叭中的至少一个的正常操作。
90.根据权利要求81所述的方法,其中,所引起的运动包括俯仰、起伏和侧倾中的至少一个。
91.根据权利要求81所述的方法,还包括至少部分地响应于所述视频和/或所述音频的至少一个方面来操作至少一个交通工具子系统。
92.根据权利要求91所述的方法,其中,所述至少一个交通工具子系统包括以下中的至少一个:交通工具气候控制系统、乘员座椅定位系统以及电动助力转向系统。
93.一种用于交通工具悬挂系统的人机接口,包括:
至少一个交通工具传感器,其感测与所述悬挂系统和路面的交互的至少一个方面有关的信息;
悬挂系统控制器,其与所述悬挂系统电通信;以及
显示器,其基于所感测到的信息和来自所述悬挂系统控制器的悬挂状态信息中的至少一个来显示关于所述悬挂与路面的交互的所述至少一个方面的信息。
94.根据权利要求93所述的人机接口,其中,所述信息在交通工具操作期间实时地显示。
95.根据权利要求93所述的人机接口,其中,所显示的信息以图形形式显示。
96.根据权利要求93所述的人机接口,其中,使用虚拟形象在所述显示器上实时地显示所述交通工具的运动。
97.根据权利要求93所述的人机接口,其中,所述显示器是以下中的至少一个:与所述交通工具集成的显示器和手持式显示器。
98.根据权利要求93所述的人机接口,其中,所显示的信息包括以下中的至少一个:交通工具状态数据、交通工具模式选项以及乘客舒适度平。
99.根据权利要求93所述的人机接口,其中,所显示的信息包括与由所述悬挂系统引起的运动同步的视频。
100.根据权利要求93所述的人机接口,还包括:在人与所述悬挂系统控制器之间交换信息的输入。
101.根据权利要求93所述的人机接口,其中,所述交通工具悬挂系统是主动悬挂系统。
102.一种用于确定移动的交通工具上的轮不平衡的方法,包括:
对在预定时间段内所述移动的交通工具的轮子在第一方向上的向心力取平均;
确定与所述轮子的最大测量向心力对应的所述轮子的角取向;
基于所确定的角取向和所述轮子的最大测量向心力来更新交通工具数据库内的所述轮子的轮不平衡状态。
103.根据权利要求102所述的方法,还包括通过对所述角取向上的所述最大向心力的幅度取时间平均来确定轮不平衡幅度。
104.根据权利要求103所述的方法,还包括使用相环来适当地对所述向心力的测量结果调整相位,并且对所述向心力的幅度取平均。
105.根据权利要求103所述的方法,还包括输出所述不平衡的幅度和角取向。
106.根据权利要求102所述的方法,还包括使用主动悬挂系统致动器来补偿所述轮不平衡。
107.一种用于具有主动悬挂系统的交通工具的诊断方法,包括:
使用主动悬挂系统在所述交通工具的至少一部分中引起预定运动;
利用传感器来测量所述交通工具的所述至少一部分的响应;
比较所测量的响应与所述交通工具的预定预期响应;以及
基于所述比较来更新交通工具数据库内的所述交通工具的至少一个部件的状态。
108.根据权利要求107所述的诊断方法,还包括输出所述至少一个部件的状态的指示。
109.一种将交通工具主动悬挂系统作为音频增强器来操作的方法,包括:
接收音频信号
利用滤波器对所述音频信号进行滤波;
将来自所述滤波器的经滤波的信号提供至主动悬挂控制器;以及
利用所述主动悬挂控制器来操作至少一个主动悬挂致动器,以在交通工具本体的至少一部分中引起低频振动,其中,所引起的振动是所述经滤波的音频信号的函数。
110.根据权利要求109所述的方法,其中,所述滤波器包括低通滤波器
111.根据权利要求110所述的方法,其中,所述低通滤波器具有在10Hz与300Hz之间的陷波频率。
112.根据权利要求109所述的方法,其中,所述滤波器包括频率变换,所述频率变换在保持所述信号的相位的同时将所述音频信号的频率含量移位至较低频率。
113.一种操作主动悬挂系统的方法,包括:操作主动悬挂致动器以仿制被动机动车阻尼器的力/速度曲线
114.根据权利要求113所述的方法,还包括:操作可操作地连接至与所述主动悬挂致动器流体连通的液压的电动达,其中,所述电动马达与所述主动悬挂致动器的控制器电通信,并且其中,所述控制器操作所述电动马达以减轻所述液压泵和所述电动马达的惯性以仿制所述被动机动车阻尼器的力/速度曲线。
115.一种操作交通工具的主动悬挂系统的方法,包括:
记录由所述交通工具的乘员选择的主动悬挂设置;
获取关于所述乘员的识别信息;
将所述主动悬挂系统设置与所述乘员的识别信息关联;以及
将所关联的数据存储在交通工具数据库中。
116.根据权利要求115所述的方法,还包括在随后的场合期间使用所述识别信息来识别所述乘员。
117.根据权利要求116所述的方法,其中,识别所述乘员还包括从所述乘员与所述交通工具之间的接口接收所述识别信息。
118.根据权利要求116所述的方法,还包括根据与所述乘员的识别信息关联的主动悬挂系统设置来操作所述主动悬挂系统。
119.一种操作停放的交通工具中的主动悬挂系统的方法,包括:
使用主动悬挂系统来移动停放的交通工具的交通工具本体的至少一部分;以及使所述交通工具本体的所述至少一部分以预定义的运动模式移动。
120.根据权利要求119所述的方法,其中,所述预定义的运动向个体传达信息。
121.根据权利要求119所述的方法,其中,所述预定义的运动模式是重复的。
122.根据权利要求119所述的方法,其中,所述预定义的运动模式用于从所述交通工具的外部去除
123.一种主动悬挂系统,包括:
至少一个致动器,其能够在轮子与交通工具底盘之间提供力;
控制器,其命令来自所述至少一个致动器的力;
输入,其可操作地连接至音频信号;
至少一个传感器,其感测道路、轮子和底盘运动中的至少一个;以及
其中,所述控制器力命令是所述音频信号和所述至少一个传感器二者的函数。
124.根据权利要求123所述的系统,还包括对所述音频信号进行滤波的滤波器。
125.根据权利要求124所述的系统,其中,所述滤波器包括低通滤波器。
126.根据权利要求125所述的系统,其中,所述低通滤波器具有在10Hz与300Hz之间的陷波频率。

说明书全文

用于控制交通工具本体运动和乘员体验的方法和系统

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请根据U.S.C.§119(e)要求以下申请的优先权权益:于2015年6月3日提交的美国临时申请第62/170674号、于2015年6月19日提交的美国临时申请第62/182,420号、于2015年7月13日提交的美国临时申请第62/192,051号、于2016年2月17日提交的美国临时申请第62/296,325号以及于2016年3月7日提交的美国临时申请第62/304,901号,上述申请中的每个申请的公开内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

[0003] 公开的实施方式与用于控制交通工具本体运动和乘员体验的方法和系统有关。

背景技术

[0004] 预计自主交通工具会使交通运输发生革命性的变化,这是因为例如它们在预期由于消除“驾驶员错误”而显著增加乘员安全性的情况下提供了灵活的个性化交通运输的机会。自主交通工具既可以是个人的,也可以是共享的,并且可以提供提高的燃料经济性。然而,由于例如无法预测运动、缺乏对移动方向的控制和/或遭受特定的移动模式和频率,因此自主交通工具和半自主交通工具以及常规驾驶交通工具的乘员可能经历运动病。此外,预期自主交通工具和半自主交通工具的使用会导致出行公众每天经历的运动病的频率和严重性的增加。之所以会预期到这种情况,原因之一是因为这些交通工具的乘员将与确定交通工具路线以及交通工具如何行驶的决策做出过程进一步隔离以及将被从所述决策做出过程移除。此外,虽然人们通常能够适应可以引起运动病的状况,但是可能受到状况例如睡眠剥夺影响的个体之间的适应性的速率和程度存在很大的差异,所述状况可能使人更容易受到运动病的影响。发明内容
[0005] 在一个实施方式中,一种在交通工具中减轻运动病的方法包括:在第一操作模式期间将交通工具的至少一部分的在第一频率范围内的运动减轻第一程度;检测指示交通工具的至少一个乘员的运动病的增加可能性的事件;以及在第二操作模式期间将交通工具本体的所述一部分的在第一频率范围内的运动减轻第二程度,该第二程度不同于第一程度。
[0006] 在另一实施方式中,一种交通工具包括主动悬挂系统和与主动悬挂系统电指示的主动悬挂系统控制器。交通工具还包括与控制器电通信的至少一个传感器或输入,其中,控制器使用来自至少一个传感器或输入的信息来检测交通工具的乘员的运动病的增加可能性。此外,当检测到乘员的运动病的增加可能性时,控制器操作主动悬挂系统以在更大程度上减轻在第一频率范围内的运动。
[0007] 在又一实施方式中,一种操作交通工具的主动悬挂系统的方法包括:检测交通工具底盘的在第一频率范围内的具有第一幅度的移动;以及操作主动悬挂系统以在交通工具底盘中引起在第二频率范围内的具有第二幅度的运动。
[0008] 在另一实施方式中,一种减少在交通工具内的运动的方法包括:操作与交通工具的交通工具第一部分的第一部分相关联的第一悬挂系统,以减少交通工具的第一部分的在至少第一频率范围内的运动;以及操作位于交通工具的第一部分与交通工具的第二部分之间的第二悬挂系统,以减少交通工具的第二部分的在至少第二频率范围内的运动,其中,第二频率范围的至少一部分不同于第一频率范围。
[0009] 在又一实施方式中,一种减少交通工具的至少第一部分的运动的方法包括:检测施加至交通工具的第一部分的第一;以及移动与交通工具的第一部分相关联的质量,以在与第一力相反的方向上向交通工具的第一部分施加第二力。
[0010] 在另一实施方式中,一种操作交通工具的方法包括:检测情形;以及在交通工具的至少一部分中引起移动以向交通工具乘员告警该情形。
[0011] 在另一实施方式中,一种减轻在移动的自主交通工具中的运动病的方法包括:在道路上操作自主交通工具;以及在执行自主交通工具的操纵之前操作自主交通工具的主动悬挂系统以引起自主交通工具运动,以向交通工具的至少一个乘员通知该操纵将发生。
[0012] 在又一实施方式中,一种交通工具包括:主动悬挂系统,其包括至少一个致动器;以及交通工具控制系统,其选择性地使交通工具在自主状态和常规驾驶状态之一下操作。
此外,当交通工具在自主状态下操作时,主动悬挂系统以第一模式操作,当交通工具在常规驾驶状态下操作时,主动悬挂系统以第二模式操作。
[0013] 在另一实施方式中,一种用于操作交通工具的方法包括:使交通工具在自主状态下操作;当交通工具在自主状态下操作时,使交通工具的主动悬挂系统以第一模式操作;使交通工具在常规驾驶状态下操作;以及当交通工具在常规驾驶状态下操作时,使交通工具的主动悬挂系统以第二模式操作。
[0014] 在又一实施方式中,一种减轻运动病的方法包括:在显示器上显示图像;检测显示器的具有大于阈值频率的频率的移动;以及至少部分地基于所检测到的具有大于阈值频率的的频率的移动来移动显示器内的图像。
[0015] 在另一实施方式中,一种操作包括主动悬挂系统的交通工具的方法包括:在交通工具内播放视频和音频中的至少一个;以及操作主动悬挂系统的至少一个致动器以在交通工具的至少一部分中引起运动,其中,所引起的运动的至少一个方面与视频和/或音频的至少一个方面同步。
[0016] 在又一实施方式中,一种用于交通工具悬挂系统的人机接口包括:至少一个交通工具传感器,其感测与悬挂系统和路面的交互的至少一个方面有关的信息。悬挂系统控制器与悬挂系统电通信。此外,显示器基于所感测到的信息和来自悬挂系统控制器的悬挂状态信息中的至少一个来显示关于悬挂与路面的交互的至少一个方面的信息。
[0017] 在另一实施方式中,一种用于确定移动的交通工具上的轮不平衡的方法包括:对在预定时间段内移动交通工具的轮子在第一方向上的向心力取平均;确定与轮子的最大测量向心力对应的轮子的取向;以及基于所确定的角取向和轮子的最大测量向心力来更新交通工具数据库内的轮子的轮不平衡状态。
[0018] 在又一实施方式中,一种用于具有主动悬挂系统的交通工具的诊断方法包括:使用主动悬挂系统在交通工具的至少一部分中引起预定运动;利用传感器来测量交通工具的所述至少一部分的响应;比较所测量的响应与交通工具的预定预期响应;以及基于比较来更新交通工具数据库内的交通工具的至少一个部件的状态。
[0019] 在另一实施方式中,一种用于交通工具的高精度混合道路测绘系统包括:数据库,该数据库包括低粒度大比例尺定位数据和高粒度局部定位数据,该高粒度局部定位数据包括关于收集的道路特征的相对间距的信息。局部定位数据可以至少部分地从道路上的交通工具收集。此外,通过并入局部定位数据的相对位置信息,可以提高大比例尺定位数据的精度。
[0020] 在又一实施方式中,一种将交通工具主动悬挂系统作为音频增强器来操作的方法包括:接收音频信号;利用滤波器音频信号进行滤波;将来自滤波器的经滤波的信号提供至主动悬挂控制器;以及利用主动悬挂控制器来操作至少一个主动悬挂致动器,以在交通工具本体的至少一部分中引起低频振动,其中,所引起的振动是经滤波的音频信号的函数。
[0021] 在另一实施方式中,一种操作主动悬挂系统的方法包括:操作主动悬挂致动器以仿制被动机动车阻尼器的力/速度曲线
[0022] 在又一实施方式中,一种操作交通工具的主动悬挂系统的方法包括:记录由交通工具的乘员选择的主动悬挂设置;获取关于乘员的识别信息;将主动悬挂系统设置与乘员的识别信息关联;以及将所关联的数据存储在交通工具数据库中。
[0023] 在另一实施方式中,一种操作停放的交通工具中的主动悬挂系统的方法包括:使用主动悬挂系统来移动停放的交通工具的交通工具本体的至少一部分;以及使交通工具本体的所述至少一部分以预定义的运动模式移动。
[0024] 在又一实施方式中,一种主动悬挂系统包括:至少一个致动器,其能够在轮子与交通工具底盘之间提供力;以及控制器,其命令来自至少一个致动器的力。该系统还包括可操作地连接至音频信号的输入以及感测道路、轮子和底盘运动中的至少一个的至少一个传感器。控制器力命令是音频信号和至少一个传感器二者的函数。
[0025] 应当理解,前述的构思和下面论述的附加构思可以以任意适当的组合来布置,这是因为本公开内容不在这方面进行限制。此外,根据以下结合附图考虑的各种非限制性实施方式的详细描述,本公开内容的其他优点和新颖特征将变得明显。
[0026] 在本说明书和通过引用并入的文献包括矛盾和/或不一致的公开内容的情况下,应以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文献包括相对于彼此矛盾和/或不一致的公开内容,则应以具有较晚生效日期的文献为准。

附图说明

[0027] 附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或几乎相同的部件可以由相似的附图标记表示。为了清楚起见,并非每个部件都会在每个附图中被标记。在附图中:
[0028] 图1是交通工具的示意表示;
[0029] 图2是示出作为频率的函数的交通工具本体(簧上质量)加速度与垂直于道路的道路垂直加速度的比率 的传递率图;
[0030] 图3是作为频率的函数的交通工具本体(簧上质量)的功率谱图;
[0031] 图4是波长为L的路面的起伏的示意表示;
[0032] 图5是通过引起较高频率的加速度来掩蔽低频加速度的示意表示;
[0033] 图6是示出由走走停停驾驶引起的可变俯仰的示意图;
[0034] 图7是示出使用主动悬挂系统来减轻例如由走走停停驾驶引起的俯仰变化的示意图;
[0035] 图8是用于减轻由第二平台(例如交通工具的簧上质量)支承的第一平台(例如乘客座椅)的低频振荡的主动悬挂系统的示意表示,其中,第二平台的高频运动被示为由主动悬挂系统来减轻;
[0036] 图9是运工具中的用于减轻振荡以避免其到达乘员的主动悬挂致动器的示意表示;
[0037] 图10是用于运动病减轻的交通工具的控制系统的框图
[0038] 图11是图示运动病检测系统的一个实施方式的示意流程图
[0039] 图12是图示电动车辆的电池、底盘或(底架)以及乘客厢或驾驶室的相对定位的实施方式的示意图;
[0040] 图13是图示电池相对于底盘(或底架)以及乘客厢或驾驶室的替选相对位置的实施方式的示意图;
[0041] 图14是图示电池相对于底盘(或底架)以及乘客厢或驾驶室的相对定位的实施方式的示意图,其中,使用主动悬挂系统使得乘客厢中的单元例如椅子和/或工作表面能够相对于乘客厢或驾驶室浮置;
[0042] 图15是图示电池相对于底盘(或底架)以及乘客厢或驾驶室的相对定位的实施方式的示意图,其中,使得乘客厢或驾驶室能够相对于包含电池和底盘(或底架)的组件浮置;
[0043] 图16是图示电池相对于底盘(或底架)以及乘客厢或驾驶室的相对定位的实施方式的示意图,其中,使得乘客厢或驾驶室能够相对于底盘(或底架)浮置,并且电池从乘客厢悬挂下来;
[0044] 图17是图示底盘(或底架)由悬挂系统支承、乘客厢固定地附接至底盘(或底架)并且分开的质量从底盘或底架悬挂下来的实施方式的示意图;
[0045] 图18是包括附接至底盘的电池并且其中乘客厢或驾驶室相对于底盘(或底架)在垂直方向上浮置但是在至少一个横向方向上被约束的实施方式的示意图;
[0046] 图19图示了图18中的实施方式的约束机构;
[0047] 图20是图示电池被附接至底盘并且乘客厢或驾驶室相对于底盘(或底架)在垂直方向上浮置但是在至少一个横向方向上被约束的另一实施方式的示意图;
[0048] 图21图示了图20中的实施方式的约束机构;
[0049] 图22是图示电池被附接至底盘并且乘客厢或驾驶室相对于底盘(或底架)在垂直方向上浮置但是在至少一个横向方向上被约束的再一实施方式的示意图;
[0050] 图23是包括多个悬挂系统的系统的实施方式的示意表示;
[0051] 图24是包括六足机构的系统的实施方式的示意表示;
[0052] 图25是包括隔离的座椅和工作表面的系统的实施方式的示意表示;
[0053] 图26是使用一个或更多个交通工具移动来指示即将到来的操纵的系统的实施方式的示意表示;
[0054] 图27A至图27D是使用主动悬挂系统从交通工具“抖落”积的一系列示意图;
[0055] 图28是交通工具、人和动物极靠近用于使用主动悬挂系统在交通工具本体中引起运动的交通工具的示意表示;
[0056] 图29是配备有感应充电线圈和主动悬挂系统的电动交通工具的示意表示;
[0057] 图30是移动图像以针对乘员的视眼反射补偿图像位置的显示器的示意表示;
[0058] 图31是为即将发生的碰撞做准备的交通工具的实施方式的示意表示;
[0059] 图32是能够进行道路数据收集、预滤波和重放的系统的实施方式的功能框图;
[0060] 图33是在回放期间对“道路输入”做出反应的控制器的实施方式的框图;
[0061] 图34比较减轻的运动频谱图与未减轻的运动频谱图;
[0062] 图35是包括视频显示器的交通工具座椅的示意表示;
[0063] 图36图示了交通工具的位置响应于正在视频显示器上示出的内容而被改变之后的图35的座椅;
[0064] 图37图示了包括各种道路、交通工具和用户数据的位置标记数据库的实施方式;
[0065] 图38图示了示出位置标记数据库与各种数据源之间的信息交换的框图;
[0066] 图39是示出与交通工具相关联的用于收集与道路输入和交通工具乘员有关的信息的传感器的示意图;
[0067] 图40图示了从低分辨率源和高分辨率源接收信息的主动悬挂控制系统的框图;
[0068] 图41图示了收集信息并且与数据库交换信息的交通工具的实施方式的框图;
[0069] 图42图示了用于基于近端地图信息来避开道路障碍物的自主交通工具的改进性能;
[0070] 图43描绘了用于在使用主动悬挂系统来模拟高能超低音扬声器的交通工具中使用的音频增强系统;
[0071] 图44图示了与虚拟现实装置协同工作的交通工具的框图;
[0072] 图45描绘了主动悬挂致动器的力/速度图;
[0073] 图46描绘了被动机动车阻尼器的力/速度图;以及
[0074] 图47描绘了示出人机接口、用户与主动悬挂系统之间的交互的框图。

具体实施方式

[0075] 由于自主交通工具和半自主交通工具的使用的预期增加,发明人已经认识到,提供用于减小车辆乘员的运动病可能性的系统和方法可能是有益的。鉴于以上所述,发明人已经认识到与减轻或以其他方式减少交通工具的一个或更多个部分的在一个或更多个频率范围内的运动相关联的益处。另外,在一些实施方式中,可以响应于指示交通工具乘员的运动病的增加可能性的一个或更多个情形来完成交通工具的这种移动的减少。可替选地,可以预先实施本文所述的方法和系统以减少和/或可能地防止可能导致交通工具乘员的运动病的情形。因此,本文论述的一些实施方式通常涉及用于在各种情形下控制交通工具的一个或更多个部分的运动以增强交通工具乘员在交通工具内的体验的系统和方法。然而,本文所述的其他实施方式涉及更有趣和/或有效的人机接口。
[0076] 取决于特定实施方式,可以操作交通工具的各种系统以减少或消除传递至交通工具的特定部分和/或交通工具乘员的运动。可以被控制的系统包括但不限于与交通工具的各个部分例如交通工具本体、乘客厢和/或位于乘客厢内的结构相关联的悬挂系统以及自主交通工具、半自主交通工具和/或常规驾驶交通工具的节气制动系统和/或转向控制装置。因此,可以操作这些系统中的一个或更多个以避免某些预定义的、推论的、检测到的或交通工具乘员识别的引起乘客不适诸如例如下面进一步描述的运动病或疲劳的运动或操作状况。
[0077] 通常,设计人员已经认识到,如果人或内部具有乘员的交通工具遭受在大约0.05Hz至0.5Hz之间的低频处的横向干扰和/或竖向振荡,则存在感受到包括恶心和头晕的运动病症状的可能性更高。然而,发明人已经确定,运动病也可能会因为在诸如例如0.5Hz至10Hz范围内的较高频率的在各个方向上的运动例如起伏、俯仰和/或侧倾而发生。此外,如果人正在以下环境中执行某些任务例如阅读、观看视频、玩视频游戏或其他活动:如在交通工具中可能发生的人至少部分地与控制或以其他方式意识到他们周围环境的移动脱离,则他们对该频率范围内的运动的敏感性可能会加剧。因此,可以操作与交通工具的一个或更多个部分相关联的一个或更多个悬挂系统或移动减轻装置,以便与通常在交通工具中完成的相比,在一个或更多个操作模式下在更大程度上减轻至交通工具乘员的在这些频率范围中的任一个或二者内的运动。
[0078] 在一些实施方式中,可以使用交通工具的一个或更多个悬挂系统来抑制交通工具的一个或更多个结构的诸如例如起伏、俯仰和/或侧倾的运动,其中,交通工具的一个或更多个结构包括交通工具本体(例如底盘或框架)、乘客厢、乘客厢内的结构(例如座椅和工作表面)和/或交通工具的任何其他适当部分。另外,可以操作一个或更多个悬挂系统,以在至少一个操作模式期间进一步减少在与运动病相关联的一个或更多个预定频率范围内的运动,例如当期望减小运动病的可能性时。在一个实施方式中,可能与运动病相关联的频率包括在大约0.05Hz与10Hz之间的频率。
[0079] 此外,一个或更多个主动悬挂系统可以在该整个范围内操作,或者在该频率范围的一个或更多个子范围内操作,这是因为本公开内容不对此进行限制。例如,当期望减少具有与运动病相关联的频率的运动时,悬挂系统可以减轻在大于或等于大约0.05Hz、0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、1Hz、2Hz或任何其他适当频率的频率处的运动。
[0080] 相应地,当期望减少具有与运动病相关联的频率的运动时,悬挂系统可以减轻在小于或等于大约10Hz、9Hz、8Hz、7Hz、6Hz、5Hz、1Hz或任何其他适当频率的频率处的运动。
[0081] 设想了上述范围的组合,包括例如以下频率范围:在大约0.05Hz与10Hz之间或等于大约0.05Hz至10Hz;在大约0.1Hz与10Hz之间,或等于0.1Hz至10Hz;在大约0.5Hz与10Hz之间,或等于大约0.5Hz至10Hz;在大约1Hz与10Hz之间,或等于大约1Hz至10Hz;在大约2Hz与6Hz之间,或等于大约2Hz至6Hz;以及/或者任何其他适当的组合,这是因为本公开内容不对此进行限制。减轻特定频率处的运动意指减轻在包括该特定频率的任何频率范围内的运动。另外,减轻在特定频率范围内的运动并不一定指示均匀地减轻在整个该范围内或者甚至在该范围内的每个频率处的运动。
[0082] 在上面提到的实施方式中,取决于交通工具是处于自主模式还是处于常规驾驶模式以及/或者取决于来自一个或更多个源诸如例如传感器的输入和/或来自一个或更多个交通工具乘员的命令或信号,可以在某些时间和/或在不同程度上抑制在这样的频率范围内的运动。另外,与交通工具相关联的一个或更个多个悬挂系统可以是被动悬挂系统、半主动悬挂系统、主动悬挂系统和/或前述的组合中的任一个,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0083] 发明人已经认识到,在某些情形下,诸如例如从节能和交通工具性能的角度,可能不期望始终提供在特定频率范围内的增强运动减轻。作为替代,交通工具可以以第一操作模式操作,直到指示交通工具乘员的运动病的增加可能性的事件、一系列事件和/或事件模式被检测到。然后,交通工具可以以第二模式操作以帮助减小乘员运动病的可能性、严重性和/或持续时间,其中,第二模式提供在一个或更多个频率范围内的增强运动减轻。在一个这样的示例性实施方式中,交通工具可以包括诸如主动悬挂系统的悬挂系统或者用于减少移动至交通工具本体或交通工具的其他部分的传递的其他适当的运动减轻装置。在第一操作模式下,悬挂系统被操作成将交通工具的一部分的在第一频率范围内的运动减轻第一程度。在检测到与运动病症状的增加可能性相关联的事件、一系列事件和/或事件模式之后,悬挂系统以第二模式操作,使得与在第一操作模式期间相比悬挂系统提供对至交通工具的一部分的在第一频率范围内的运动的增强减轻。一旦与运动病的增加可能性相关联的情形结束,或者在期望的延迟之后,交通工具可以以第三操作模式操作,在一些情况下,第三操作模式可以与第一模式相同。因此,在一些实施方式中,可以在需要时提供增强的运动病调控,而在其他时段期间交通工具可以以更低功率和/或更高效模式和/或更高交通工具性能模式来操作。
[0084] 如下面进一步详述的,可以以任何方式来确定与交通工具乘员的运动病的增加可能性相关联的一个或多个事件。例如,在一个实施方式中,可以至少部分地使用例如如由与主动悬挂系统相关联的一个或更多个传感器所确定的施加至交通工具的力和/或加速度的信息来确定所述一个或多个事件。另外,在一些实施方式中,可以至少部分地使用诸如施加至乘员头部和/或躯干的力和/或加速度的信息基于测量结果和/或将交通工具运动与乘员头部和/或躯干的运动关联的预定传递函数来确定所述一个或多个事件。
[0085] 可替选地,在一些实施方式中,用于确定运动病的可能性的信息可以至少部分地基于来自交通工具乘员的反馈。例如,交通工具乘员可以使用按钮、拨号盘、触摸板、智能电话、平板计算机或具有计算机应用程序的其他移动计算装置将他们的不适程度传送至主动悬挂系统的控制器。在一个这样的实施方式中,乘员可以报告处于诸如0至10之间的标度的较低部分与较高部分之间的运动病的水平,其中,0分指示无症状,10分指示即将发生的呕吐。在又一实施方式中,关于运动病的可能性的信息可以基于由位于交通工具内的传感器收集的数据。这些传感器可以对应于与交通工具集成的传感器例如并入乘员与交通工具交互的部分例如方向盘、座椅的一部分或交通工具的其他适当部分中的相机或生理传感器。另外,传感器可以集成到由交通工具乘员穿戴或携带的装置例如腕带中。在任一种情况下,生理传感器都可以用于测量诸如体温、心率、交通工具乘员出汗多少、眼反射以及与运动病相关联的其他适当的参数的参数。
[0086] 如上所述,发明人已经认识到,减轻在频率范围0.05Hz至10Hz范围内或在该范围的子部分内的交通工具的运动例如起伏、俯仰和/或侧倾可以减少很大一部分人群的运动病。该减轻可以通过使用交通工具的悬挂系统例如被动阻尼系统、半主动悬挂系统和/或主动悬挂系统来实现。例如,可以使用主动悬挂系统的一个或更多个致动器来在交通工具的一个或更多个部分中施加力并且减少在交通工具的一个或更多个部分中的运动,以抵消施加至交通工具本体的道路引起的力。此外,在一些实施方式中,可以使用附加悬挂系统、运动减轻装置和/或被动阻尼技术来进一步减少传递至交通工具的特定部分例如座位、乘客厢和/或驾驶室的运动。另外,这些不同的悬挂系统和装置可以全部在这些提到的频率范围内操作和/或它们可以仅在这些频率范围的一部分内操作,这是因为本公开内容不对此进行限制。例如,如下面进一步描述的,交通工具的主悬挂系统可以主要减轻在较高频率处的运动,而与交通工具的子部分相关联的副悬挂系统可以主要减轻在较低频率处的运动。
[0087] 除了减轻运动之外,发明人已经认识到与向交通工具乘员提供用于指示特定情形和/或交通工具的预期操纵的提示相关联的益处。这些提示可以帮助提高交通工具乘员的态势感知和/或帮助减轻运动病。因此,在一个实施方式中,可以使用交通工具的主动悬挂系统来在预期交通工具操纵发生之前在交通工具的一个或更多个部分中引起运动,以指示该预期交通工具操纵例如转弯、加速、减速和/或任何其他适当的交通工具操纵。在另一实施方式中,交通工具可以检测诸如即将发生的碰撞、越过路面上的车道标记的交通工具驾驶、不均匀的载荷分布和/或过载状况的情形。然后,可以使用交通工具的主动悬挂系统来在交通工具的至少一部分中引起运动,以向交通工具乘员告警该情形。当然,应该理解,可以使用任何数目的不同类型的运动作为用于指示特定情形或操纵的提示。例如,可以使用侧倾、俯仰、起伏、一个或更多个轮子的振动、前述的组合和/或任何其他适当类型的交通工具运动来指示特定类型的情形和/或交通工具操纵,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0088] 应当理解,虽然关于自主交通工具和半自主交通工具详述了本文描述的许多实施方式,但是用于减轻运动病和/或交通工具的运动的当前公开的系统和方法不限于在自主交通工具和半自主交通工具上使用。相反,所描述的系统和方法可以在包括常规驾驶交通工具的任何适当的交通工具中实施,这是因为本公开内容不对此进行限制。另外,本文描述的方法和系统可以与利用电力设备、混合动力设备和/或内燃动力设备提供动力的自主交通工具、半自主交通工具和/或常规驾驶交通工具一起使用。此外,取决于特定实施方式,交通工具可以配备有被动悬挂系统、半主动悬挂系统、主动悬挂系统或前述的任何系统的组合,这是因为本文描述的方法和系统不在这种方式上进行限制。
[0089] 为了本公开内容的目的,自主交通工具和无人驾驶交通工具可以被理解为至少包括执行组合功能自动化(NHTSA等级2)、有限无人驾驶自动化(NHTSA等级3)和/或完全无人驾驶自动化(NHTSA等级4)的任何交通工具。
[0090] 现在转到附图,下面进一步描述某些示例性实施方式,以提供对本文公开的系统和方法的结构、功能、制造和用途的原理的全面理解。然而,本文描述的和附图中图示的系统、方法和示例是非限制性示例性实施方式,并且本公开内容的范围不限于仅所描绘的实施方式。相反,结合各种实施方式示出或描述的特征可以单独地和/或以各种组合与其他实施方式的特征进行组合。这样的修改意在被包括在本公开内容的范围内。
[0091] 图1描绘了包括第一悬挂系统4的交通工具2的实施方式,该第一悬挂系统4可以与本文描述的各种方法和交通工具系统一起使用。在该图中,悬挂系统的各种阻尼器和/或致动器布置在关联的轮子或轮子组件与交通工具的交通工具本体之间。此外,每个阻尼器和/或致动器能够独立地控制交通工具本体12的至少一部分与关联的轮子6的相对移动。此外,在一些实施方式中,悬挂系统的致动器和/或阻尼器可以与相对于致动器并联地或串联地布置在交通工具的关联部分之间的各种类型的弹簧诸如例如螺旋弹簧和/或空气弹簧一起使用。
[0092] 虽然图中示出了特定悬挂系统,但是可以使用任何适当的悬挂系统。例如,常规的悬挂系统通常使用被动阻尼器,该被动阻尼器使用主要恒定的操作和性能参数施加阻力来对抗阻尼器的压缩和/或延伸。此外,一些悬挂系统是半主动的,这是因为它们的整体响应可以被调节以例如提供乘员舒适度与交通工具操纵性之间的权衡。完全主动的悬挂系统通过依赖来自传感器和其他装置的输入来使用致动器自动地对路况变化作出反应。因此,可以使用主动阻尼器、悬挂系统、致动器或其他类似装置分别在压缩和/或延伸行程期间在压缩和/或延伸方向上施加力。另外,还可以使用主动悬挂系统在某些操作模式期间施加阻力。因此,在一些实施方式中,主动悬挂系统或其子部分可以在力速度图的四个象限中的至少三个象限中操作。
[0093] 还如图1所示,在一些实施方式中,交通工具2还可以包括与交通工具的第二部分14相关联的第二悬挂系统16。在所描绘的实施方式中,交通工具的第二部分对应于乘员可以就坐的座椅。然而,还设想了交通工具的第二部分对应于例如乘客厢、驾驶室、装载厢或交通工具的任何其他适当的部分的实施方式,这是因为本公开内容不对此进行限制。如下面更详细地描述的,可以使用第一悬挂系统来减轻交通工具本体的在一个或更多个频率范围内的运动。然后还可以同时使用第二悬挂系统来减轻传递至交通工具的第二部分的在一个或更多个频率范围内的运动。虽然针对任一悬挂系统可以使用任何适当的运动学特性,但是在一些实施方式中,第一悬挂系统与第二悬挂系统相比可以在更大程度上减少在至少第一频率范围内的运动。类似地,第二悬挂系统与第一悬挂相比可以在更大程度上减少在至少第二范围内的运动。例如,第一频率范围与第二频率范围相比包括更高的频率,这可以提供如下面进一步详细描述的降低的功耗的益处。
[0094] 虽然上面描绘了包括与交通工具的不同部分相关联的两个悬挂系统的交通工具,但是还设想了不同数目的悬挂系统和/或交通工具的与这些悬挂系统相关联的不同数目的部分的实施方式。例如,在一个实施方式中,交通工具可以简单地包括位于交通工具本体与轮子之间的主悬挂系统。可替选地,在又一实施方式中,交通工具可以包括位于交通工具与轮子或轮子组件之间的主悬挂系统以及与交通工具的单独部分相关联的多个副悬挂系统。例如,第二悬挂系统可以与乘客厢相关联,以及第三悬挂系统可以位于乘员座椅与乘员座椅所在的乘客厢之间。
[0095] 应当理解,在附图中描绘的并且贯穿本申请描述的主动悬挂系统可以包括任何数目的不同类型的致动器。这样的致动器的示例可以包括电动液压致动器、电磁致动器和机电致动器。电动液压致动器通常使用由电动达驱动的液压来对致动器活塞施加所需的力。于2009年8月3日提交的标题为“Hydraulic Energy Transfer”的美国专利第8,839,920号、于2013年3月11日提交的标题为“Integrated Energy Generating Damper”的美国专利第9,035,477号、于2014年3月14日提交的标题为“Integrated Active Suspension Smart Valve”的美国专利申请第14/212,359号以及于2015年1月22日提交的标题为“Active Vehicle Suspension System”的美国专利申请第14/602,463号通过引用整体并入本文中,上述申请公开了用于主动悬挂系统的电动液压致动器和控制器的示例。其他主动悬挂系统可以包括电磁主动悬挂致动器,该电磁主动悬挂致动器通常包括线性电动马达和/或通常利用滚珠丝杠机构的机电致动器。
[0096] 图1中描绘的交通工具还可以包括用于检测各种参数的一个或更多个传感器。例如,传感器可以是前视传感器,例如用于监测位于交通工具前方的物体和标记例如车道标记、接近的交通工具和物体以及/或者障碍物的视觉或红外相机或检测器。传感器还可以安装在交通工具内部,以监测位于交通工具内的一个或更多个乘员的移动和/或物理参数。在一个这样的实施方式中,位于交通工具内的一个或更多个传感器可以包括但不限于:相机、被配置成监测交通工具乘员的生理参数的传感器(例如心率监测器、皮肤电反应传感器和传感器、二氧化传感器等)、一个或更多个加速度计、惯性监测单元、陀螺仪和/或任何其他适当的传感器。
[0097] 除了各种传感器之外,交通工具还可以包括一个或更多个乘员输入装置10,例如按钮、拨号盘、触摸板或其他适当的输入装置。乘员可以使用该输入装置向交通工具和/或悬挂系统的控制器输入信息。例如,如下面进一步详述的,乘员可以使用指示器来向控制器通知他们正在经受某种程度的运动病。
[0098] 还如图1所示,在一些实施方式中,主动悬挂4可以与空气悬挂18组合,该空气悬挂18和交通工具轮子与交通工具本体之间的主动悬挂系统串联或并联。在一些情况下,主动悬挂与空气悬挂可以协同操作以减轻来自道路的正在被传递至交通工具的簧上质量的低频含量。例如,控制环可以在交通工具本体上的加速度计周围闭合,其中,主动悬挂可以在空气悬挂填充(增加行驶高度)的同时延伸轮子,以及在其他时候,主动悬挂可以在空气悬挂放气(减少行驶高度)的同时收回轮子。高度可以被动态地增加或减少以保持该本体水平。另外或可替选地,还可以采用如本文所述的其他运动病减少控制策略。取决于实施方式,空气悬挂和主动悬挂可以在前轴和后轴处独立地操作和/或在每个轮子处独立地操作。
在一些实施方式中,空气悬挂可以与本文所述的主动悬挂单元进行组合或替代本文所述的主动悬挂单元。
[0099] 应该理解,关于上面提到的交通工具所描述的系统和特征可以单独地或组合地与本文所述的任何其他系统和方法一起使用,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0100] 在操作期间,与路面接触的交通工具的轮子可以通过它们与路面的相互作用引起交通工具本体运动。图2是图示来自道路的干扰至交通工具本体(簧上质量)的传递率的示例的图。曲线表示传递至交通工具本体的干扰的幅度与所引起的运动的频率的关系曲线,其中,传递率是如从轮子看到的道路垂直加速度 与交通工具本体加速度 之间的比率。曲线110是无阻尼悬挂系统的传递率与频率关系曲线图。曲线111表示具有驾驶员的交通工具的主动悬挂系统的传递率的示例。在这种情况下,悬挂系统被调谐成提供乘员舒适度与驾驶员的路感之间的可接受的平衡。在自主交通工具的情况下,在一些实施方式中,路感可能不再是重要的考虑因素。因此,这样的自主交通工具的主动悬挂系统可以被调谐成与在曲线111的常规驾驶交通工具中相比在更大程度上减少诸如例如在运动病可能会发生的频率范围内的低频传递率。然而,在一些实施方式中,抑制低频传递率可能导致路感的劣化和主动悬挂系统的能量消耗的增加以及在某些较高频率处的传递率的增加。两个这样的实施方式由曲线112和113图示,曲线112和113图示了配备有主动悬挂系统的自主交通工具的传递率的示例,其中,与被驾驶的交通工具(曲线111)相比,在较低频率处的运动被减轻。因此,取决于实施方式,包括主动悬挂系统的自主交通工具可以被操作成使得其减少至交通工具的至少一部分的在与运动病或其他状况相关联的频率范围内的移动的传递,并且可以容许增加至交通工具的所述部分的在目标频率范围之外的不同频率范围内的移动的传递。例如,在所描绘的实施方式中,与自主交通工具相关联的曲线示出了至交通工具本体的在大约0.1Hz与12Hz之间的运动的传递降低,以及在12Hz以上的频率的传递增加的区域。当然,这些范围仅是示例性的范围,并且还可以使用比图中所示的范围更大和更小的其他频率范围。
[0101] 应该理解,悬挂系统可以以任何适当的方式操作以提供期望的运动学特性以产生在各种频率范围内的运动的期望减小。例如,在至少一个操作模式期间,悬挂系统可以被操作成与另一操作模式相比进一步减少传递至交通工具的一部分的在等于0.05Hz至10Hz或介于0.05Hz至10Hz之间的频率范围或者如在本公开内容的其他地方所描述的其子部分内的运动。当然,悬挂系统还可以被操作成进一步减小在高于和低于上面提到的频率范围的频率范围内的传递运动,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0102] 虽然上述实施方式被描述成主要用于与自主交通工具一起使用,但是操作包括悬挂系统的常规驾驶交通工具以减少传递至交通工具的一部分的在与运动病相关联的频率范围内的移动的实施方式也可以被实现,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0103] 图3图示了作为频率的函数的传递至交通工具本体的振荡的功率谱密度(PSD)的分布。曲线120图示了具有被调谐成由人驱动的主动悬挂系统的交通工具的PSD分布的示例。曲线121示出了传递至自主车辆和/或正在被以意在减少运动病的模式驾驶的常规驾驶交通工具的交通工具本体的振荡的PSD分布的示例,其中,运动病频带内的PSD被主动悬挂系统抑制。然而,与常规驾驶交通工具相比,以用于减少运动病的模式操作的交通工具的PSD分布可以包括在用于减少运动病的期望范围之外的较高频率处的传递能量的增加。
[0104] 如前所述,在一些实施方式中,交通工具和/或悬挂控制器可以被配置成从一个或更多个传感器接受一种或更多种类型的数据,例如一个或更多个方向上的交通工具加速度、速度和位移以及交通工具起伏、侧倾和俯仰中的一个或更多个。另外,在一些情况下,控制器考虑在操作期间交通工具乘员的生理参数和/或移动可能是有益的。因此,在一个实施方式中,控制器可以接收关于例如一个或更多个乘员的头部和/或躯干的移动以及各种物理参数的数据。控制器还可以通过输入装置例如拨号盘、按钮、触摸板或允许乘员直接向控制器输入可以用于在确定如何控制交通工具的悬挂系统时使用的信息的类似类型的输入装置从一个或更多个乘员接收指示他们的身份和/或舒适度水平的信息。如下面进一步描述的,控制器还可以从全球定位系统(GPS)或其他基于位置的装置接收位置信息,以确定交通工具的位置。该信息可以用于识别运动病可以以增加可能性发生的位置。使用该信息,交通工具可以在这些位置周围更改路线和/或控制器可以在交通工具位于这些区域中时以意在减少运动病的模式操作悬挂系统。
[0105] 至少部分地基于上述输入源中的一个或更多个,交通工具和/或悬挂控制器可以识别可能导致乘员不适或苦恼诸如例如运动病的情形和/或道路干扰和/或特征的模式。控制器可以在一定时段内记录它们的发生。例如,控制器可以被编程为确定情形和/或交通工具干扰例如在一定频率范围内的一个或更多个方向上的加速是否可能在交通工具乘员中引起运动病。如果控制器确定这样的事件已经在运动病或另一疾病即将发生或可能发生的足够长的时段内发生,则控制器可以改变各种操作参数以防止和/或减少疾病的可能性和/或严重性。
[0106] 图4图示了交通工具控制器的一个可能实施方式,该交通工具控制器从一个或更多个传感器接收信息以确定是否存在与运动病的增加可能性相关联的事件。在一种这样的情形下,路面可以包括规律的高度变化例如高速公路或桥上的伸缩缝或混凝土板边界,当在这些驾驶表面上驾驶交通工具时,所述高度变化可以以特定距离周期施加悬挂扰动。该运动可以使用传感器如加速度计来检测。例如,在该图中,交通工具130沿着具有距离相距L的133a处的峰和133b处的峰的路面131行驶。如果交通工具30以40英里/小时的速度行驶并且距离L是147英尺,则交通工具将在2.5秒内从峰32a行驶到峰32b。如果这样的峰以L英尺的规律间隔沿路面再次出现并且交通工具保持40英里/小时的速度,则垂直加速度将被以近似0.4Hz的频率施加给交通工具。该频率通常被认为是在可以引起运动病的频带内。
[0107] 在上述实施方式中,如果检测到的来自相关联的峰的交通工具扰动持续超过阈值时间例如1分钟、3分钟、5分钟或10分钟,则交通工具和/或悬挂系统的控制器可以命令交通工具和/或悬挂系统采取动作以减少或改变所施加的运动。例如,在上述相同的路面地形的情况下,如果自主或半自主交通工具将其速度增加至65英里/小时,则道路引起的激振将以近似0.65Hz的频率发生,该频率通常被认为是在可以引起运动病的频带之外。另外,在一些实施方式中,控制器可以使用与交通工具的一部分相关联的主动悬挂或其他致动器来在车辆中引起在除了行驶方向之外的方向上的运动。所引起的运动可以用来掩蔽在所引起的运动之前、与所引起的运动同时或在所引起的运动之后出现的运动的影响。例如,控制器可以被编程为改变交通工具乘员经受的总移动。这可以例如通过将主动悬挂引起的干扰与道路引起的干扰叠加来实现。在图3描绘的交通工具以40英里/小时的速度行驶的情况下,可以通过引起在交通工具处于在点32a和32b处的预期道路干扰之间时出现的一个或更多个附加的位移峰来增加交通工具乘员经受的运动频率。取决于由悬挂系统在连续道路位移之间施加的悬挂引起的位移峰的数目,这可以导致交通工具乘员经受的运动频率的2倍、3倍、4倍、5倍、10倍或任何其他适当的倍数的增加。因此,如下面进一步详述的,控制器可以:改变交通工具的速度以将引起的运动从与运动病相关联的第一频率范围改变至与运动病无关联的第二频率范围;或者使用交通工具的悬挂系统来在交通工具中引起运动以掩蔽道路引起的干扰;或者改变悬挂系统的运动学特性以减少在所检测的频率范围内的运动;或者前述的组合。
[0108] 详细说明上述关于使用主动悬挂来掩蔽传递至交通工具本体的道路干扰的实施方式。在一个这样的实施方式中,可以使用交通工具的主动悬挂系统来改变交通工具运动的频率和/或相位,以减小运动病的可能性。例如,主动悬挂系统可以在交通工具本体中引起除了传递至交通工具本体的道路引起的移动之外的运动,以改变交通工具乘员经受的总移动的频率。由主动悬挂系统引起的这些运动可以包括交通工具本体的俯仰运动、侧倾运动和起伏运动。此外,在一些实施方式中,所得到的总交通工具运动可以处于较不可能引起运动病的较高频率处。取决于实施方式,由悬挂系统在交通工具中引起的运动的频率和/或幅度可以被选择为乘员很大程度上察觉不到。在另一实施方式中,可以使用主动悬挂系统例如在走走停停驾驶期间有意地改变交通工具的俯仰,以改变由制动过程引入的干扰频率。当然,应当理解,可以使用主动悬挂系统向交通工具本体施加包括上面提到的俯仰运动、侧倾运动和/或起伏运动中的一个或更多个的多种类型的运动,以掩蔽正在从关联的路面传递至交通工具本体的特定类型的运动。
[0109] 除了上述方面以外,通过改变施加至交通工具本体的总移动的频率来掩蔽道路引起的干扰在相位偏移悬挂引起的干扰的幅度与道路引起干扰的幅度相当的情况下可能会更有效。当然,如果这是不期望的(由于能量消耗的限制)或不可能(由于缺乏可用的致动器行程),则由主动悬挂系统施加至交通工具的掩蔽干扰在幅度上可以小于道路引起的干扰。图5图示了与多个悬挂引起干扰141叠加的——即被多个悬挂引起干扰141掩蔽的——道路引起干扰140的实施方式。如图所示,与悬挂系统隐含的叠加较高频干扰相比,道路引起的干扰是较低频干扰。另外,在该特定实施方式中,使用悬挂系统施加至交通工具本体的干扰与道路引起的干扰相比具有较小的幅度。
[0110] 虽然上面的实施方式描述了使用具有等于或小于相应道路引起干扰的幅度的悬挂系统引起干扰,但是还设想了悬挂系统引起干扰具有大于相应道路引起干扰的幅度的实施方式。例如,取决于上面提到的各种操作参数,至交通工具本体的悬挂系统引起干扰的幅度可以大于或等于至对交通工具本体的道路引起干扰的幅度的大约10%、30%、50%、80%、100%或任何其他适当百分比。相应地,悬挂系统引起干扰的幅度可以小于或等于道路引起干扰的幅度的大约150%、120%、100%、80%、50%或任何其他适当百分比的幅度。
设想了上述范围的组合,包括例如具有以下幅度的悬挂引起干扰:在预定频率范围内,该幅度介于至交通工具本体的道路引起干扰的大约50%至150%之间或者等于大约50%或
150%。
[0111] 为了减少通过使用主动悬挂系统引起上述干扰所消耗的能量的量,在一些实施方式中,控制器可以在确定不期望的状况例如运动病由于起作用的状况已经存在超过阈值时间段而可能发生时利用这样的掩蔽方法。也可以在交通工具的至少一个乘员使用适当的输入装置向控制器指示大于或等于阈值不适水平的不适水平时实行该掩蔽方法。如下面进一步描述的,控制器还可以使用一个或更多个传感器来确定一个或更多个乘员的不适水平。
[0112] 图6图示了在走走停停交通状况中行驶的交通工具150。在位置151a和151c中,交通工具正在向前行驶,而在位置151b和151d中,交通工具正在制动。通常,在每次制动事件中,交通工具向前俯仰一定量,该量由减速率确定。例如,如果由于交通状况而导致每20英尺发生制动事件,并且交通工具以每小时5英里的平均速度行驶,则制动事件的发生频率将是0.36Hz,0.36Hz在通常被认为引起运动病的频率范围内。在实施方式中,控制器可以用于基于来自一个或更多个传感器的数据来识别例如在0.05Hz至1Hz、0.05Hz至0.5Hz、0.08Hz至0.4Hz的范围或任何其他适当的频率范围内发生的制动引起干扰的模式。如果该模式持续达阈值时间段和/或如果从交通工具的一个或更多个乘员接收到指示一个或更多个人正遭受运动病的信息,则控制器可以采取校正动作。例如,控制器可以更频繁地制动——即使其不是由于交通状况而必需的,以将制动频率移至可以引起诸如例如运动病的不适的范围之外。控制器还可以操作交通工具的主动悬挂系统以减少或消除交通工具本体和/或交通工具的与一个或更多个交通工具乘员相关联的部分的所检测的俯仰运动。
[0113] 虽然上述实施方式描述了减小或消除与每个制动事件相关联的俯仰,但是在一些实施方式中,为了节约能量,可能需要操作交通工具的主动悬挂系统以减小或消除与制动事件的一部分相关联的俯仰。例如,如果由主动悬挂系统消除在三个制动事件中的两个制动事件中的俯仰,则可以在制动事件的数目保持相同时将俯仰事件的频率移至运动病引起频率范围之外的频率范围。
[0114] 在稍微相似的实施方式中,如图7所示,具有主动悬挂系统的交通工具160可能在任何数目的不同情形下经历俯仰运动。然而,无论引起交通工具的俯仰运动的特定情形如何,在典型的交通工具中,前排乘员可以比位于中央或后排座椅的乘员更加靠近俯仰运动的旋转中心。因此,在一些实施方式中,当交通工具在正常操作期间俯仰时和/或当俯仰运动位于与运动病相关联的频率范围内并且交通工具以用于减少运动病的模式操作时,交通工具和/或主动悬挂控制器可以操作包括致动器161a和161b的主动悬挂系统,以减少或消除由后座乘员经受的垂直运动。
[0115] 在一些实施方式中,交通工具可以配备有与交通工具的不同部分相关联的多个悬挂系统。例如,第一悬挂系统可以插入在交通工具的轮子与交通工具底盘或底架之间。第二悬挂系统可以插入在底盘或底架与乘客厢之间。第三悬挂系统则可以插入在乘客厢与乘客厢内的一个或更多个结构例如交通工具乘员座椅和/或诸如桌子或工作台的工作表面之间。
[0116] 当在交通工具中使用多个悬挂系统时,这些悬挂系统中的一个或更多个可以是主动的、半主动的、被动的或上述的组合。此外,每个悬挂系统可以独立工作或者与一个或更多个其他系统协同工作。每个悬挂系统可以共享一个或更多个传感器,或者可以从相同或不同的源接收信息。例如,悬挂系统可以由与其电通信的中央控制器控制,和/或悬挂系统可以与关联于每个悬挂系统的单独的控制器电通信。另外,悬挂系统内的每个致动器和/或阻尼器可以与该悬挂系统的中央控制器电通信和/或它们可以与分别关联于每个致动器的多个分布式控制器电通信,这是因为本公开内容不在这种方式上进行限制。
[0117] 在交通工具中使用一个或更多个主动悬挂系统的实施方式中,可以使用一个或更多个主动悬挂系统来引入期望的运动或抑制交通工具的一个或更多个部分相对于交通工具的其他部分和/或绝对参考系的某些不期望的运动。例如,可以使交通工具内的一个或更多个座椅以将促进婴孩或婴儿睡眠和/或增加困倦的方式移动。该运动可以处于由另一个体选择和/或由控制器自动地选择的预定频率和/或幅度。在另一实施方式中,可以将被占用的某些座椅控制成与未被占用的其他座椅相比在更大程度上减少与特定频率范围相关联的运动。可替选地,可以将交通工具内的一个或更多个座椅控制成与乘客厢中的其他座椅相比在更大程度上抑制某些频率。这样的实施方式在以下情况下可以是有利的:交通工具内的一个或更多个乘员与位于同一交通工具内的其他乘员相比对运动病更敏感;一个或更多个乘员处于更可能引起运动病的取向;或者乘员有特殊的疾病例如背部问题。可以通过使用传感器例如面部识别相机或通过使用使交通工具中的乘客能够向控制器提供数据的装置来确定这样的个体所占用的座椅。与单独控制交通工具中的各种结构相关联的益处可以包括节约能量、提高所有乘客的整体舒适度并且避免致动器的不必要的磨损。
[0118] 在如上所述地使用多个悬挂系统的实施方式中,各个悬挂系统可以独立地使用和/或彼此结合使用。例如,一个或更多个座椅悬挂系统可以独立地使用或者与关联于交通工具本体和轮子的交通工具主动悬挂系统结合使用。在一个这样的实施方式中,可以使用不同的悬挂系统来减少在不同频率范围内的传递运动。如上所述,这些不同的悬挂系统可以与交通工具的各种不同的部分相关联。然而,在一个实施方式中,可以使用座椅悬挂系统来减少传递至座椅中的乘员的在第一频率范围内的运动,同时使用关联的交通工具主动悬挂系统来减少在不同的第二频率范围内的运动。这些不同的频率范围可以对应于任何适当的频率范围,这是因为本公开内容不对此进行限制。然而,交通工具的较低质量部分被在较低频率处更大程度地阻尼并且交通工具本体被在较高频率处更大程度地阻尼的实施方式可能需要较少的能量,即降低总体能量消耗。这可能是由于低频运动需要更多的能量来阻尼每单位质量。因此,在较高频率处阻尼较重的交通工具本体并且在较低频率处阻尼较轻的座椅可以降低能量消耗。在一个这样的实施方式中,座椅和/或乘客厢悬挂系统或与交通工具的一部分相关联的其他悬挂系统可以主要用于减轻大约0.05Hz与0.5Hz之间或0.05Hz与1.0Hz之间的低频振动,而主动悬挂系统主要用于将交通工具与具有大于由座椅悬挂系统减轻的频率的频率的干扰隔离。当然,虽然在上面指出了特定频率范围,但是与交通工具的各个部分相关联的各种悬挂系统可以在包括大于和小于上述范围的范围的任何数目的不同频率范围内操作。
[0119] 如上所述,交通工具的某些部分可以与交通工具本体的其余部分分开控制。例如,可以将座椅控制成消除在特定范围例如0.05Hz至1Hz内的频率,而可以将交通工具本体的其余部分控制成处于大于1Hz的频率。然而,在某些情形下,这可能导致车厢内的不同结构之间的较大幅度的相对运动,这种较大幅度的相对运动可能令人烦扰和/或导致交通工具的结构与乘员之间的不想要的接触。因此,在一些实施方式中,乘客厢内的不同结构或交通工具的其他部分的运动可以被控制在不同的频率范围内,并且这些结构之间的相对运动可以被限制为小于或等于相对移动阈值。这可以通过与结构的移动和位置有关的主动反馈来控制,或者在一些实施方式中,可以使用机械约束来限制两个或更多个结构之间的在至少一个方向上的相对运动。例如,如果乘客厢与交通工具底盘被分开地控制,则可以添加机械约束来限制这两个结构之间的相对横向运动。
[0120] 虽然座椅主动悬挂系统在上面被描述成用于诸如机动车的交通工具,但是座椅主动悬挂系统也可以被用在包括例如船或其他水运工具的其他类型的交通工具中,以将乘客与在与运动病关联的频率范围内的振荡隔离。因此,如下面在附图中更详细示出的,在一些实施方式中,每当水运工具经受可以引起运动病的特定事件模式时,可以在船或其他水运工具中使用座椅悬挂系统。在其他实施方式中,座椅主动悬挂系统可以在被一个或更多个乘客请求时进行操作。座椅主动悬挂系统可以具有一个自由度(诸如例如垂直控制)或多个自由度以在关联座椅中产生俯仰运动、侧倾运动和/或起伏运动。图8和图9图示了该构思的各种实施方式。
[0121] 图8图示了具有包括致动器171a和171b的主动悬挂系统的交通工具170。该交通工具还包括座椅悬挂系统172。在一些实施方式中,座椅悬挂系统可以用于阻尼掉传递至交通工具本体的低频振荡或运动,以避免其传递至交通工具乘员173。如上所述,该配置可以导致能量节省,这是因为与使用主动悬挂来控制整个交通工具的低频振荡的情况相比,相对较小的质量需要在长时段内被主动控制。然而,还设想了与轮子和交通工具本体相关联的主动悬挂系统被操作成显著地减少在相同频率范围内的运动的实施方式,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0122] 图9图示了水运工具180,其中,座椅悬挂系统181减小到达坐在关联座椅中的乘员182的振荡或其他运动的幅度。在一些实施方式中,致动器可以用于主要减轻在与运动病相关联的频率范围内的振荡和移动。取决于特定实施方式,座椅悬挂系统可以用于在被交通工具乘员请求时减轻在与运动病相关联的频率范围内的运动。另外,如下面进一步描述的,在由交通工具和/或悬挂系统控制器识别到与运动病的增加可能性相关联的事件模式时,可以使用悬挂系统来减轻在运动病频率范围内的运动。
[0123] 在一个实施方式中,自主交通工具和/或主动悬挂系统的控制器可以基于交通工具中的一个或更多个乘员对运动病的敏感性和/或关于交通工具可以行驶的各种路线的道路特征和行驶特征的信息来进行路线选择。例如,自主交通工具的控制器可以优先于另一条道路而选择一条道路,这是因为一条道路的路面状况和可能的行驶速度的组合可能较不可能引起运动病。另外,如下面进一步详述的,特定位置可以与交通工具的一个或更多个乘员经受运动病的增加可能性相关联。因此,当交通工具位于这些区域中时,交通工具和/或主动悬挂系统的控制器可以实施本文所述的任何运动病减轻技术,以降低交通工具乘员的运动病的可能性。下面进一步描述这样的系统和方法的具体实施方式。
[0124] 在某些情形下,如果使用交通工具控制器来避免在执行某些交通工具功能时的不期望的干扰的产生,则对由交通工具和/或悬挂控制器进行的校正动作的需要可以被最小化。例如,在走走停停交通状况中,代替以规律的间隔重复地采用制动器来停止交通工具,可以使用节气门、变速器和测距系统来使交通工具加速和减速,以使得可以与其他交通工具保持最佳间距并且可以使制动器的使用最小化。此外,在转弯期间,交通工具控制器可以操作转向和发动机节气门以使可达到的转弯半径与交通工具速度最佳匹配,从而使在与运动病的增加可能性相关联的频率范围内的横向干扰的产生最小化。路线规划系统可以利用前视相机、GPS系统和路面数据库来选择最佳的GPS路线和/或车道以使在运动病频率范围内的干扰最小化。这可以至少部分地基于被传送至交通工具的远程存储的数据,例如向在特定位置行驶的交通工具传送关于该位置的信息的基于服务器。虽然上面已经描述了交通工具和悬挂系统的用于减少交通工具的横向运动的操作,但是应当理解,可以控制交通工具的速度、转弯半径和一个或更多个悬挂系统,以提供任何方向的期望量的运动减少,任何方向包括但不限于俯仰方向、侧倾方向、起伏方向、横向方向和轴向方向。另外,在使用主动悬挂系统的情况下,可以控制主动悬挂系统以提供用于在自主驾驶模式下执行的各种操纵的期望交通工具姿势。
[0125] 在一个实施方式中,可能期望交通工具和/或悬挂系统控制器在沿着规划行驶路线遇到不同情形之前确定运动病减轻策略。在这样的实施方式中,预期事件模式可以由控制器针对规划路线基于例如由前视传感器收集的数据和/或先前收集的与期望路线有关的数据中的一个或更多个数据来预测。当可以使用任何适当类型的前视传感器来从在行驶方向上位于交通工具前方的行驶表面感测信息时,适当的传感器包括但不限于光学相机、红外相机、激光测距仪、雷达、LIDAR或任何其他适当的传感器。当使用先前收集的道路数据时,交通工具可以调用由同一交通工具在先前行程中收集并且存储的信息,接收从其他交通工具无线传送的信息和/或从远程定位的计算装置或服务器接收信息,该远程定位的计算装置或服务器存储有由其他交通工具在之前行程期间感测到的道路信息。例如,检测到在与运动病相关联的频率范围内的运动的交通工具可以将经历的事件和位置传送至中央服务器或计算装置,在中央服务器或计算装置中,经历的事件和位置被存储在数据库中用于随后传送至计划行驶或正在行驶通过那些位置的交通工具。
[0126] 使用来自前视传感器的信息和/或先前记录的信息,交通工具控制器可以识别沿着规划路线的其中状况可能导致运动病的增加可能性的位置。然后,当交通工具位于所识别的位置时,可以计划和实施校正动作以避免使乘员遭受可能引起运动病的增加可能性的干扰。另外,使用前视传感器,交通工具可以扫描周围环境以创建交通工具周围环境和物体的地图。基于被设置以对需要校正的道路状况进行分类的高度阈值和频率阈值,在状况被经历之前交通工具将具有道路特征的预测性知识。使用更新的3D地图,交通工具可以确定穿过障碍物——无论其是静止的还是移动的——的适当行驶路径,以及各种操纵所需的能量的量。
[0127] 除了修改悬挂系统的操作之外,交通工具的运动病避免算法可以使用来自中央数据库的基于位置的输入或者基于位置和GPS的道路数据来向常规驾驶交通工具建议路线修改或者修改自主或半自主交通工具的规划驾驶路线。这样的算法可以改变到达目的地的选择路线,以避免运动病引起状况。这样的状况可以基于已知的运动病引起道路或道路路段、当前交通状况和/或可能带来运动病的任何其他因素。然而,在一些实施方式中,可以基于乘员请求和/或偏好来中止包括路线规划考虑的运动病避免算法。
[0128] 在实施方式中,存储来自一个或更多个传感器的指示可以引起交通工具乘员不适例如运动病的操作状况的数据以供随后使用或调用。该数据可以本地地存储在交通工具上,或者可以远程存储在远程定位的服务器或数据库中。如下面详述的,该数据可以用于识别作为乘员不适例如运动病的前兆或指示的某些操作参数模式的将来出现。该记录的数据然后可以用作预测工具,例如用于特定乘员、特定道路路段或特定交通工具,以识别可能引起交通工具乘员不适的事件和/或位置。例如,这些数据还可以被与其他交通工具共享,或者被上传至在交通工具连接至适当的因特网门户时交通工具通过无线或有线连接与其通信的中央储存库例如数据库或服务器。取决于应用,该数据可以在具有或不具有关于交通工具乘员的人口统计信息的情况下被发送。然后,可以集中分析该数据以识别可以用作用于模板的操作参数模式,所述模板用于与实际操作状况进行比较以预测运动病或对各种道路或人群段而言可能普遍或特定的其他交通工具相关的疾病。下面进一步详述可以用作用于预测运动病的模板的移动模式的特定非限制性示例。
[0129] 在一些实施方式中,如果交通工具传感器和/或可用数据指示由于最近经历的运动模式而使可以引起不适(诸如例如,运动病)的情形可能发生,则交通工具和/或悬挂控制器可以使用本文所述的运动和/或运动病减轻方法和系统中的任一个来采取预防性措施以减轻该情形。然后,可以例如通过使用无线连接或因特网与其他交通工具和/或远程定位的服务器或数据库共享这样的信息。因此,数据库可以由可以被交通工具访问以在将来帮助减轻这样的情形的这样的共享信息发展而来。该数据库可以包括情境信息、操作信息和/或地理信息。例如,在一些实施方式中,如果交通工具传感器检测到易于引起乘客不适例如运动病的道路状况,则可以将这样的状况的指示传送至一个或更多个其他交通工具以及/或者中央数据库或服务器。这可以使得其他交通工具能够在其感测到引起不适的道路状况之前补偿或避免该状况。当交通工具检测到可以引起乘客不适的状况时,还可以向所检测到的模式分配严重性指示,并且可以将该严重性指示传送至其他交通工具或感兴趣的各方。取决于严重性程度,交通工具可以改变规划的路线,或者在交通工具经受道路扰动时通过以下方式补偿道路扰动:例如改变速度和/或更激进地隔离在可以例如引起运动病或者以其他方式使一个或更多个交通工具乘客不愉快的特定频率范围内的交通工具本体或交通工具内的结构。
[0130] 在某些应用中,可能期望记录关于交通工具针对不同地理状况和/或位置而经历的情形的乘员输入。例如,交通工具乘员可以向交通工具控制器输入关于特定地理状况和/或位置的信息。此外,在一些情况下,可能期望乘员向控制器输入关于交通工具在特定位置和/或状况下应该如何运行的信息。例如,乘员可以指示特定施工路线正在哪里发生,意图使在行驶通过该区域时交通工具悬挂以某种方式例如以增加的运动减轻运行。类似于上述实施方式,被识别为引起乘员不适的地理位置、路线和/或状况然后可以被传送至其他交通工具和/或中央数据库以供后续使用和/或存储。在一个这样的实施方式中,基于交通工具乘员反馈和道路状况检测,可以识别造成增强的交通工具乘员不适感诸如例如运动病的地理位置。然后,该信息可以被传送至将可能沿着该路线行驶的一个或更多个交通工具。交通工具或乘员可以决定避开这样的识别的路线,以试图减少交通工具乘员不适感的发生。另外,在另一实施方式中,基于从车辆的本地数据库、远程数据库获得的信息和/或从其他交通工具传送的信息,交通工具的控制器可以:推荐最舒适的(即最平稳的)路线;结合路线算法使用来自网络可访问数据库的具有道路粗糙度数据来给出在某些限制诸如例如时间、通行费、景、乘员需求等的情况下具有最佳乘坐可能的路线;降低功耗;以及用于控制交通工具的任何其他期望的度量。例如,自主交通工具可以使用来自数据库或先前行程的信息来确定坑洼或其他障碍的位置,并且可以规划避开这些道路特征的行驶路线。
[0131] 在交通工具运动期间,交通工具传感器还可以将道路扰动分类为对于帮助维护和保养道路可能有用的类别。关于在交通工具运动期间识别的道路概貌的数据可以被传送至中央数据库或服务器,在该中央数据库或服务器中所述数据与来自多个交通工具的信息进行汇总以产生与特定位置相关联的道路状况的综合绘图。然后,在该数据库内识别的道路状况和/或从各个交通工具直接提供的信息可以被提供至当地管理机构,以保持更新的道路状况记录。例如,坑洼或道路劣化的位置和严重性可以被识别并且报告给试图使道路维护和保养更有效率的当地机构。由各种交通工具传感器感测到的道路状况还可以包括但不限于天气相关状况,诸如例如可以使用诸如防抱死制动系统激活的信息、相机和/或任何其他适当类型的传感器或系统来识别雪和覆盖。该信息也可以被提供至中央服务器或数据库,在中央服务器或数据库中该信息可以被分析和/或共享。坑洼和其他道路危险的位置的绘图可以作为各感兴趣方的服务来执行。在一个这样的实施方式中,输入至交通工具的轮子和/或交通工具本体的干扰相对于来自特定表面的标称干扰的幅度和方向可以用于识别在包括诸如坑洼的特征的路面内的扰动。此外,可以使用在给定交通工具速度下的特定干扰的幅度来确定特定特征的严重性即大小。此外,可以将该信息与位置信息进行组合以至少部分地控制悬挂系统的操作和/或路线的规划。另外,可以将该信息上传至中央数据库和/或传送至其他交通工具,用于随后在规划路线和运动减轻策略时使用。
[0132] 在道路上行驶时的交通工具运动通常以六个自由度出现。因此,在一些实施方式中,可以使用主动悬挂系统来控制交通工具的起伏、俯仰和/或侧倾。然而,在一些实施方式中,例如在完全自主的交通工具或部分自主的交通工具中,还可以使用交通工具中的推进系统、转向系统和/或其他系统来控制前后方向、横摆方向和侧向方向上的运动,以便例如减轻运动病。此外,通过改变交通工具的速度,可以改变交通工具本体和/或乘员所遭受的道路引起干扰例如由于间隔的隆起或路面变化引起的垂直干扰的频率和/或幅度。
[0133] 在一些实施方式中,可以使用处于部分或完全自主控制下的交通工具中的一个或更多个控制器来控制上面提到的交通工具系统中的两个或更多个交通工具系统——包括例如主动悬挂系统、推进系统(例如节气门)、制动系统和/或转向系统的,以使交通工具的操作与可能对个体造成不适的事件和/或模式协调。此外,这些交通工具系统的操作可以用于改变交通工具和/或交通工具内的乘员所遭受的力和/或加速度的频率、方向和/或幅度。两个或更多个这样的系统之间的这种协调可以针对单个事件、针对延长时段诸如例如在确定运动病可能发生时而建立,和/或可以在整个交通工具操作中使用,这是因为本公开内容不在这种方式上进行限制。此外,虽然已经描述了在这些交通工具系统之间协调以控制交通工具和乘员的运动,但是还设想了分别控制这些交通工具系统以减轻这些运动的实施方式。
[0134] 在一个示例性实施方式中,可以使用部分或完全自主交通工具中的一个或更多个控制器来调节交通工具的速度,以减小交通工具在穿越即将到来的弯道时遭受的向心加速度,使得交通工具可以保持在例如诸如低于某一阈值的侧倾角、最大侧倾角和/或最大侧倾率的期望姿势,否则其可能会超出例如关联的主动悬挂系统的功率限制、能量限制、力限制和/或频率响应限制。
[0135] 在另一实施方式中,可以使用交通工具中的一个或更多个控制器来确定交通工具应该在道路上导航转弯或其他操纵的正确速度,使得主动悬挂系统可以能够在整个转弯期间将交通工具保持在期望的正侧倾角、中性侧倾角或负侧倾角,同时将主动悬挂系统的操作保持在诸如能量阈值、力阈值的期望阈值限制内。在一些实施方式中,还可以使用诸如主动悬挂系统、推进系统和制动系统的两个或更多个系统之间的协调来通过改变制动事件的频率、交通工具速度、加速度、减速度和其他适当的参数来控制在制动期间的交通工具俯仰。此外,当确定一个或更多个乘客可能遭受运动病或其他不适时,可以实行上述减轻技术或使用如本文所述的一个或更多个提到的交通工具系统的其他减轻技术。
[0136] 图37图示了可以用于辅助如前所述的自主交通工具、半自主交通工具和常规驾驶交通工具的导航和操作的位置标记数据库(LTD)900的实施方式。可以与沿着道路的位置相关联的LTD中的信息可以包括例如地形数据901、道路跟踪数据902、道路状况数据903、用户模式偏好信息904、驾驶员行为数据905、运动病引起因素906以及用户选择的高度调节907。LTD中的信息可以从包括沿道路行驶的交通工具和/或批量源和/或存档源的各种实时源收集。
[0137] 在LTD的某些实施方式中,诸如可以从例如GPS接收器获得的定位数据可能不具有足以允许可靠导航的分辨率。因此,LTD中的全球定位数据可以被与关于诸如树木、电话杆、桥梁建筑物、标志牌的特征的相对位置的信息和/或关于正在行驶的道路的细节关联并且被上述信息和/或细节增强,其中,所述细节包括例如转弯的相对位置、海拔的变化以及表面粗糙度和/或异常。
[0138] 这样的局部数据集可以用于生成可以与可能具有较低粒度水平的大比例尺或全局坐标关联地存储的模式。然后,这些局部模式可以被交通工具使用,以与利用较低粒度的全局定位数据可能会出现的情况相比相对于道路更精确地定位它们自己。
[0139] 这种更高粒度的局部数据可以从自诸如在道路上行驶的交通工具、包括但不限于谷歌街景的第三方应用、测量公司、卫星影像公司和市政府的各种源接收的信息汇集而来。
[0140] 在一些实施方式中,LTD中的信息还可以包括例如从包括但不限于路况报道公司、市政府和/或警察部门的各种源实时获得的交通状况以及雪冰覆盖状况。另外,可以收集与道路杂物和/或短期道路障碍或障碍物有关的数据。在一些实施方式中,可以向该数据分配衰退时段和/或衰退速率,使得随着道路障碍或障碍物被修复、改变或移除,存储在LTD中的数据可以基于交通工具在道路上遇到障碍或障碍物的报道数目而在一段时间之后被更新。该数据中的任一个可以被提供至任何交通工具类型,例如自主交通工具和常规驾驶交通工具以及具有主动悬挂系统、半主动悬挂系统和被动悬挂系统的交通工具。
[0141] 图38图示了与实时数据源910、第三方应用911以及多个交通工具交换信息的LTD 900,其中,所述多个交通工具可以从诸如来自自主交通工具、常规交通工具、非主动悬挂交通工具、主动悬挂交通工具的控制器和/或传感器以及/或者任何其他适当的信息源的各种源912获得信息。数据库与交通工具之间的信息交换可以实时进行和/或以可以在方便的时间传递的批量形式进行。例如,可以使用无线通信和/或物理因特网连接来在LTD与交通工具之间连续地传递信息——如在驾驶时的使用期间所预期的,以及/或者在交通工具停放在适当的对接站或处于其他类型的连接时传递信息。在某些实施方式中,与这些源中的一个或更多个源的信息传递可以是单向的或双向的。
[0142] 图39图示了可以收集关于道路的信息和/或向LTD提供关于道路的信息的仪表化交通工具920的实施方式。该信息可以使用以下传感器来收集,所述传感器诸如例如是GPS接收器921、人体监测传感器922(例如,加速计、穿戴装置、温度传感器等)、用于报告道路事件的人机接口923(例如,用于输入信息的按钮或触摸板终端)、光学传感器924、激光雷达925、前轮加速度计926、后轮加速度计927、底盘加速度计928a和928b以及/或者与交通工具和/或位于交通工具中的乘员相关联的任何适当的传感器。如上所述,可以通过信号发送/接收装置929使用包括物理连接和无线通信二者的各种类型的通信在交通工具与远程定位的服务器和/或数据库例如LTD之间交换信息,其中,所述无线通信包括但不限于卫星通信、红外、无线电、微波、WiFi和移动网络,本公开内容不限于任何特定类型的通信方法。
[0143] 图40图示了交通工具的一个或更多个主动悬挂致动器的控制器930的实施方式的框图。在一个实施方式中,低分辨率GPS数据931被收集并且被用于识别与交通工具所在的道路路段相关联的近端信息932。该近端信息可以从本地数据库(即车载数据库)、远程LTD和/或上述的组合获得。传感器输入936可以包括例如来自IMU的交通工具本体加速度、速度计读数、方向盘位置、距物体的距离以及关于交通工具正在行驶的道路的可以与近端信息932中存在的一个或更多个特征模式进行比较的其他类型的传感器数据。可以由道路过滤器933将这种感测数据与存储的模式进行比较,以识别感测信息与近端信息之间的匹配。然后可以使用感测信息与近端信息之间的这种相关性来更精确地定位交通工具在道路上的位置。然后可以使用该高精度定位向悬挂算法934提供信息,以更有效地预测道路特征并且对道路特征做出响应。
[0144] 图41图示了由交通工具940收集信息并且与数据库944交换信息的一个实施方式的框图。在所描绘的实施方式中,传感器941收集信息并且将该信息中的至少一些提供至主动或半主动系统的一个或更多个悬挂致动器942。然后,将由传感器收集的一些或全部信息存储在最近传感器缓存943中。传感器缓存中的一些或全部信息还被实时地和/或在方便的后续时机传送至远程定位的数据库944例如LTD。单独地,来自LTD的信息可以在交通工具的近端地图缓存945中被接收,并且可以与实时传感器数据结合使用以控制悬挂致动器。如前所述,可以使用任何适当的通信技术在数据库与交通工具之间传送数据。
[0145] 图42图示了沿着行驶车道951的中央往前行驶的自主交通工具950。在所描绘的实施方式中,交通工具950的当前行驶向量将与障碍物952碰撞,该障碍物952可以是例如坑洞、隆起或其他特征。作为对比,沿着具有相同障碍物的相同道路行驶的交通工具953可以采取规避动作,即操纵交通工具离开具有障碍物的碰撞航向。在一个实施方式中,交通工具能够使用位置特定信息例如上述近端信息和全球定位信息来识别行驶路径内即将到来的障碍物,以采取所提到的规避动作。使用该信息,当交通工具接近952时,交通工具确定其相对于障碍物的位置,并且确定用于在保持在可接受的行驶参数内的同时避开障碍物的行驶路径。行驶路径可以包括在单行线内移动、改变车道或任何其他适当的交通工具操纵。一旦确定了适当的行驶路径,则交通工具控制器可以操作交通工具的转向系统以改变航向,从而避开障碍物。因此,交通工具953可以避开障碍物952。规避障碍物的这种能力可以与本文论述的其他障碍物避开技术结合使用或者代替本文论述的其他障碍物避开技术来使用。
[0146] 图10图示了用于自主交通工具的控制系统190的一个实施方式的框图,该控制系统190配备有主动交通工具悬挂系统192、主动座椅悬挂系统193和/或一个或更多个交通工具子系统191(例如,节气门、制动系统、转向系统等)的自主交通工具的控制系统190的一个实施方式的框图。然而,应该理解,本文所描述的任何数目的各种构思也可以在常规驾驶交通工具中实现。在所描绘的实施方式中,交通工具控制器194可以是包含用于控制交通工具的这些功能(例如,发动机的节气、制动、转向等)的主动悬挂控制器196、座椅控制器195和交通工具子系统控制器197的单个集成单元。另一方面,子控制器中的一个或更多个可以与交通工具控制器分开容置。交通工具控制器通过传感器接口198从一个或更多个传感器接收传感器信息,并且还经由用户接口199借助于一个或更多个乘员输入装置来与一个或更多个交通工具乘员进行通信。通过控制主动悬挂系统、座椅和其他交通工具子系统,交通工具控制器能够控制乘员200所感受到的道路引起干扰的频率和相位。控制器还可以与通信接口201电通信以从交通工具上的数据库、其他交通工具和/或中央数据库获得信息。同样地,控制器可以使用该信息以在任何给定时间和/或位置处确定适当的运动减轻策略和/或路线规划。
[0147] 数据可以由交通工具控制器从各种交通工具传感器和输入接收,所述各种交通工具传感器和输入包括例如加速度计、陀螺仪、负载传感器、基于激光或雷达的测距仪、光学相机、红外相机、从交通工具乘员输入接收的数据、上述项中的任何项的组合和/或任何其他适当的传感器。如上所述,用户输入可以有多种形式,包括但不限于:期望自主交通工具模式的指示、乘客不适的指示、期望特定驾驶模式的指示(即,运动模式对增强的舒适模式)。来自这些传感器中的一个或更多个传感器的信息可以被馈送至驻留在交通工具控制器194中的模式检测算法中。该模式检测可以用于识别与交通工具运动有关的任何期望的事件模式,其中,交通工具运动包括例如侧倾、俯仰、起伏、路面不平顺、加速、制动、前述的组合以及任何其他适当类型的运动。所识别的模式和模式发生的时段可以被馈送至交通工具控制器、座椅阻尼器控制器和/或主动悬挂控制器。然后,适当的控制器可以命令交通工具或其子部分采取任何需要的校正动作诸如例如改变交通工具速度和/或操作悬挂系统以实现期望的校正动作。另外,校正动作可以包括例如在更大程度上抑制某些频带和/或引入在其他频率范围内的能量(即,向交通工具本体传递增加的运动)以及在交通工具的一个或更多个部分内引起运动以及任何数目的其他策略,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0148] 除了监测在特定频率范围内的干扰的幅度之外,模式检测还可以包括监测用于针对道路引起干扰减轻在一个或更多个频率范围内的运动所消耗的能量的量。在这样的实施方式中,当由主动悬挂系统或其他交通工具系统使用的用于减轻在特定频率范围内的干扰的能量超过阈值能量时,可以控制主动悬挂系统以在更大程度上减轻在该频率范围内的运动。在一些实施方式中,所提到的频率范围是与运动病相关联的频率范围。
[0149] 已经描述了可以实现运动病和道路干扰减轻方法的若干示例性系统,图11图示了用于交通工具的控制方法的示例性实施方式。该图描绘了交通工具和/或悬挂系统控制环220被实施的流程图。首先,在221处可以使用任何适当的传感器布置来监测交通工具的一个或更多个部分的运动,其中,所述传感器包括例如在期望方向上定向的加速度计、三轴加速度计、陀螺仪、交通工具速度计、IMU或任何其他类型的传感器。这些传感器可以对交通工具的在期望操作频率范围内的移动敏感。如下面进一步详述的,一旦传感器检测到运动,则向交通工具和/或运动减轻系统例如悬挂系统的控制器传送信号,以在222处使用适当的事件模式识别算法确定运动是否可以对应于与运动病或其他情形相关联的事件模式。控制器还可以接收可以用于帮助识别可能引起运动病的事件模式和/或位置的道路数据223。如前所述,提供至控制器的道路数据可以包括但不限于位置相关信息,例如来自任何适当传感器或数据库的交通状况、道路特征和拓扑、前视传感器数据、速度限制范围以及其他适当类型的信息。
[0150] 在226处,可以使用来自事件模式识别算法222、乘客输入224中的一个或更多个的信息以及来自与该交通工具通信的数据库或分开的交通工具的信息来判定一个或更多个事件是否已经存在达足够的阈值持续时间和/或具有足够严重的幅度,以致于应该采取校正动作以减轻这些运动和/或情形对交通工具乘员的影响,参见226。当然,虽然来自乘员的输入被描绘为在决定是否可能需要校正动作时被考虑,但是在一些实施方式中,在即使没有来自交通工具乘客的任何反馈的情况下,也可以使用运动病减轻程序。例如,当交通工具以使运动病可能性升高的速度或在使运动病可能性升高的交通状况下和/或在如通过GPS坐标所确定的使运动病可能性升高的地理位置内行驶时,可以实施运动减轻程序。另外,可以连续地使用这样的减轻程序,例如针对特定行程、行程的一部分、当在一天中的特定时间使用交通工具时和/或针对特定乘客。
[0151] 一旦已经判定应当实施适当的校正动作,则在229处交通工具和/或交通工具的子部分例如悬挂系统的控制器可以实施任何适当的运动和/或运动病药疗策略,包括本文描述的那些。取决于事件和/或模式的类型以及严重性,可以立即地采取校正动作或者在预定阈值时间段已经过去但事件和/或模式仍然存在之后采取校正动作。可以实施的各种策略包括但不限于:改变悬挂系统在与运动病相关联的一个或更多个频率范围内的性能特性、改变交通工具在特定道路上的速度或改变影响交通工具的运动的干扰的频率以及本文所述的其他策略。可以使用的其他策略包括控制交通工具加速度、减速度、转弯速率和/或转弯半径以改变影响交通工具的运动的俯仰加速度、侧倾加速度、起伏加速度、横向加速度和/或前后加速度的频率和/或幅度。此外,在一些实施方式中,如果多于一个交通工具乘员遭受不适,则可以将交通工具控制响应调整成即选择成适当地解决感到最不适的乘客的运动病需要。
[0152] 关于上面提到的乘客输入,在一些实施方式中,某些高级模式可以在自主交通工具中可用,其中,所述某些高级模式可以由交通工具乘员选择或由交通工具自动选择。提供增加的稳定性和舒适性的稳定性增强主动悬挂模式可以可用。例如,当乘员特别容易患运动病时,乘员可以请求稳定性增强。如果识别到运动病将非常有可能例如以大于75%的可能性发生的状况,则稳定性增强还可以由交通工具自动地实施而无需乘员干预。在一些实施方式中,乘员还可以选择牵引增强主动悬挂模式,以提供增加的道路牵引和具有关于道路状况的增加反馈的运动感。牵引增强可以由交通工具自动地实施或通过乘员指示来请求,诸如例如在天气状况特别差或存在交通工具不能充分感知的情形诸如例如溢油时。乘员也可以选择增加牵引以体验更令人兴奋或令人激动的乘坐。乘员还可以选择能量增强自主交通工具模式以实施能量限制和/或功率限制。能量增强还可以由交通工具自动地实施,例如在系统确定系统的一个或更多个部分可能不能有效运转和/或需要节约能量以使得特定行程可以完成时。另外,乘员可以请求能量增强模式以节约能量,例如出于环境原因。
[0153] 一个或更多个唯一简档还可以被创建并且被保存至本地和/或远程定位的数据库,其中,所述一个或更多个唯一简档用于指示先前针对一个或更多个乘员输入或确定的个人悬挂偏好。例如,乘员可能易得运动病并且可能偏好关注舒适性而非速度的乘坐体验。每个乘员可以在交通工具内保存简档。在开始行程之前,每个乘员可以向交通工具指示他们的存在,这将使得交通工具能够在作出决定之前基于存储在本地和/或远程定位的数据库中的与每个指示的乘员有关的信息来考虑驾驶偏好。在单个座椅与单独的副悬挂系统相关联的情况下,可以根据个人偏好针对每个乘客唯一地表现的每个单个座椅设置性能简档。
[0154] 除了决定是否对交通工具实施校正动作之外,如果识别到在特定位置处与运动病相关联的事件或模式以及/或者交通工具乘员指示所检测到的运动和/或事件导致运动病,则在227和228处交通工具可以存储该模式和/或事件。具体地,取决于特定实施方式,模式和/或事件可以被本地地存储在交通工具上的模式和事件数据库中,以及被传送至中央服务器或数据库以对已知引起运动病的基于位置的信息和/或模式进行补充,用于如上面详述的随后在其他交通工具中使用。
[0155] 除了简单地存储模式之外,在一些实施方式中,当乘员已经向交通工具控制器指示他们正在经历高于预设阈值的不适和/或运动病时,来自一个或更多个传感器的、指示可能引起运动病的乘客状况和/或交通工具的一个或更多个操作状况的数据被记录和监测。例如,使用位于交通工具内部的跟踪乘员运动的传感器例如相机,交通工具可以将乘客行为与道路事件关联。可以被监测的其他传感器包括监测交通工具的一个或更多个部分——包括交通工具本体和/或乘客厢——的移动的一个或更多个传感器。上面先前列出了适当类型的运动传感器。不管所使用的特定传感器如何,所检测到的与所指示的运动病的发生相关联的事件和/或模式可以被上传至本地存储器以及远程定位的服务器和/或数据库以用于随后使用。因此,这些新检测到的相关性可以用于更好地向交通工具指示可以引起乘员不适或运动病的情形。一旦识别到这些情形,交通工具则可以采取校正动作以防止这样的运动在将来再次发生,或者至少在一种程度或另一程度上减轻这样的运动的影响。例如,如果相机监测乘员的头部运动并且不希望的头部运动在道路上的特定位置处在速度与乘员位置的某个组合下发生的相关性被识别到,则如果在将来访问相同位置,则交通工具将对头部运动进行识别并且进行调节以减少头部运动。这对于减少与特定地理位置相关联的交通工具不适可以特别有用。
[0156] 应当理解,可以使用用于在上述控制环和/或其他交通工具控制系统中实现的任何数目的不同方法来确定可能增加运动病的可能性和/或严重性的事件和/或模式。下面进一步详述用于检测和识别这样的事件和/或模式的方法和/或系统的若干个示例性实施方式。然而,虽然这些各种实施方式被单独地描述,但是应该理解,这些不同的实施方式可以单独地、共同地和/或与任何其他适当的检测方法和系统结合来实践,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0157] 如前所述,在一些实施方式中,确定影响车辆的动态特性的事件模式和/或被认为增加运动病的可能性或严重性的活动,并且将其以可以被交通工具控制器访问和/或检索的方式事先存储在交通工具的本地数据库中和/或远程地存储在远程定位的服务器/数据库上。这些事件模式可以通过实验被确定为引起运动病或者通过使用预测性数学模型和/或实验模型被认为引起运动病。事件模式是在一段时间内发生并且在该段时间期间以用任意数目种方式影响乘员的方式影响交通工具的动态状态的一系列事件。对乘员的影响可以是多个参数诸如例如交通工具运动和由交通工具的乘员执行的活动的细节的函数。这些事件模式可以单独地或作为多个事件模式的组合被用作用于在后续交通工具操作期间进行比较的模板。如上面详述的,可以将这些模板与在交通工具操作期间实时发生的事件模式进行比较,以识别应该以某些形式或方式减轻的事件和/或模式。
[0158] 在一个实施方式中,基于例如交通工具的动态特性或乘客头部和/或躯干的移动,在预设阈值时间段内发生的特定事件模式可以被认为可以引起运动病。模型可以涉及实验关系和/或数学关系。例如,在一个实施方式中,可以将频率在0.3Hz至0.4Hz之间并且幅度为0.5cm至2cm的交通工具本体的上下运动的一个循环识别为可以引起运动病的模式。如果在例如5分钟的时段内该模式被重复超过预设次数,则可以确定运动病可能发生。可替选地或另外,导致乘客头部以0.4Hz至0.5Hz之间的频率以小于2cm的幅度左右移动的特定交通工具运动可以被识别为可以引起运动病的模式。如果在例如5分钟的阈值时段内该模式被重复超过预设次数,则可以确定运动病可能发生。当然,应该理解,还设想与乘员的身体以大于和小于上述那些频率的不同频率的移动相关联的相关性。例如,控制系统可以监测乘员的躯干和/或头部,以确定乘员是否正在经受具有与运动病的增加可能性相关联的频率的运动,所述频率包括如前面提到的在大约0.05Hz与10Hz之间或者等于大约0.05Hz或10Hz)的频率。
[0159] 在上面的实施方式中,所检测到的交通工具和/或乘员的运动与一个或更多个先前识别的事件和/或模式模板之间的比较可以基于表征在一段时间内发生的交通工具本体、座椅和/或乘客身体的一个或更多个部位(例如躯干、头部等)的运动的即时数据和/或平均数据。如果在某个时段例如多达10分钟内来自交通工具的实时数据与先前获得的模板匹配或相似,则可以将该实时数据用作在特定路线上存在发生运动病的可能性的指示。在形成模板时以及在操作期间获得的数据可以使用一个或更多个传感器诸如例如捕获交通工具和/或一个或更多个乘客的动态特性的相机和加速度计来收集。运动病的可能性的确定可以基于模式被重复的速率和/或模式发生的时段的持续时间。
[0160] 除了使用运动之外,对交通工具乘员的运动病的增加可能性的确定可以至少部分地基于生理参数和/或来自乘员的直接输入。在一个这样的实施方式中,一个或更多个相机可以用于交通工具内的一个或更多个乘客的面部识别,以便识别乘客以及如上面提到的测量交通工具中的一个或更多个乘客的头部移动。麦克风(具有语音识别)和其他通信接口可以由交通工具控制器使用以与乘客通信,并且用于乘客与交通工具进行通信。例如,交通工具乘员可以向控制器指示运动病的严重性和/或期望的操作模式,然后随后可以使用该控制器来确定要在交通工具操作期间实施的适当的运动和/或运动病减轻技术。还可以感测一个或更多个乘客的生理状态,生理状态包括诸如人体的各个部位处的皮肤电反应、温度、心率、血氧和二氧化碳水平、水合水平和/或其他度量的参数。这样的生理感测可以由交通工具或由其中内置有适当传感器的可穿戴装置例如电子手链或智能手表来进行。在由交通工具进行的生理症状的一个这样的实施方式中,各种传感器可以集成在乘员所在的座椅中使得传感器可以简单地通过发送就坐而简单地与乘员接触,以及/或者座椅可以包括可以被触摸——例如在由乘员的手抓住电极的情况下——以感测期望的乘员的生理参数的部分。
[0161] 在一些实施方式中,交通工具可以配备有传感器和/或通信装置例如蓝牙装置、WiFi连接、插头或者能够与可穿戴装置(诸如例如智能手表)或个体乘客携带的其他设备(诸如例如智能手机和ipad)交换信息的任何其他适当的装置。这样的通信装置还可以包括可以从个体乘客自动收集数据的传感器。另外或可替选地,可以通过座椅内传感器或交通工具内和/或上的其他传感器收集关于乘客康乐的信息。与这样的装置交换的信息可以包括由特定授权的个体发出的命令或者可以包括自动收集的健康、生理、康乐和/或舒适信息,所述交换可以是双向的和/或私下地发生以便其他乘客不会意识到该交换。收集的信息可以例如用于确定人是否感觉到运动病的症状。然后,该信息可以由交通工具使用以自动地调节其操作以维持交通工具乘员的健康、康乐和安全和/或对来自个体乘客的命令做出响应。交通工具还可以与远程位置进行通信,以进一步指导如何响应来自个体乘客的命令或信息。在紧急情况下,交通工具可以转向例如最近的适当的医院或警局,并且可以在到达之前向医院或警局通知该情情形。
[0162] 详细说明交通工具和/或悬挂系统控制器从交通工具的一个或更多个乘员接收输入的实施方式,交通工具的控制器可以从一个或更多个交通工具乘员接收指示至少一个乘员正在遭受运动病的信息。另外,乘客的运动病的程度可以被提供至交通工具控制器。可以例如通过使用旋钮或触敏表面来传送运动病的程度。在一个实施方式中,运动病的程度可以使用生理传感器来测量,例如通过比较手掌中的皮肤电反应(例如,测量汗液)与手和手臂的背部部分的皮肤电反应。此外,在一些情况下,运动病状况可以由快速发作的手掌出汗反应、然后是随后的手和手臂背部出汗反应来表征。还可以使用相机和/或光学传感器来收集红外信息以确定一个或更多个乘客的皮肤温度。
[0163] 如前所述,在一些实施方式中,如果一个或更多个乘客报告不适例如运动病,则交通工具可以保留最近事件模式的记录。此外,这样的事件模式可以用于更新或补充交通工具的事件模式数据库以及/或者可以被与其他交通工具和/或远程服务器或数据库共享。在这样的实施方式中,可以连续地记录事件模式,使得在乘员向交通工具和/或悬挂控制器传送运动病事件已经发生时,先前发生的事件模式可以被存储并且被识别为在通常情况下和/或对于特定乘客引起运动病的模式。取决于特定实施方式,可以在任何适当的时间内连续记录事件模式,所述时间包括但不限于1分钟至10分钟、5分钟至10分钟、10分钟至20分钟或者包括大于和小于上述时段的时段的任何其他适当的时间量。
[0164] 在又一实施方式中,也可以使用对一个或更多个交通工具乘员的视频监测来确定运动病的可能性。然而,在该实施方式中,可以监测观看诸如计算机屏幕或其他显示器的物体的人的眼睛,并且可以确定人的眼睛与显示器的相对移动。基于该信息,可以确定乘员在观看显示器时经历的视网膜滑动(retinal slip)的量。可以将视网膜滑动的量和/或频率以及视网膜滑动发生的时段的持续时间与这些量的预定阈值进行比较。可以基于该比较来实行运动病减轻程序。
[0165] 发明人已经认识到,可以通过以下方式来减轻传递至交通工具的一个或更多个部分的运动:在适当的校正中移动质量(mass)以向交通工具的期望部分施加抵抗道路引起的力以及传递至交通工具的该部分的干扰的力。此外,发明人已经认识到,电动和/或混合动力交通工具的电池的大质量构成了交通工具重量的很大部分。例如,电动交通工具(EV)和许多混合动力交通工具(HEV)需要大量的车载电力储存容量并且用于此目的的电池通常相当重。具体地,在特斯拉型号S中,锂离子电池组的重量近似为1,200磅至1,500磅,这代表了交通工具全车重量的大约25%至33%。因此,在一些实施方式中,电池相对于交通工具的一个或更多个部分的移动可以被用于至少部分地控制交通工具本体或其子部分的运动,以改善位于交通工具内的乘员和/或负载的乘坐质量。当然,虽然上面论述了相对于交通工具的其他部分移动电池组以减轻传递至交通工具的那些部分的运动,但是应当理解,本公开内容不限于仅使用电池。例如,还设想了使用具有足够质量的其他部件来减轻传递至交通工具的特定部分的运动的实施方式,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0166] 在上述实施方式中,相对于交通工具的一个或更多个部分移动的质量可以具有任何适当的质量。然而,在一个实施方式中,该质量可以大于或等于交通工具重量的大约20%、30%、40%或任何其他适当的百分比。相应地,该质量可以小于或等于交通工具重量的大约60%、50%、40%或任何其他适当的百分比。设想了上述范围的组合,包括例如重量在交通工具重量的大约20%与50%之间或者等于20%或50%的质量。当然,还设想了重量小于和大于上述重量的质量,这是因为本公开内容不在这种方式上进行限制。
[0167] 图12图示了电动或混合动力交通工具301的现有技术构造的示意图,其中,交通工具被动或半主动悬挂302布置在交通工具的一个或更多个轮子与相应的交通工具底盘(或底架)303之间,使得底盘或底架由悬挂支承。在类似的方式中,底盘或底架303通常支承位于交通工具本体内的电池304并且固定地附接至该电池304。交通工具还包括由交通工具底盘支承的乘客厢305。
[0168] 图13图示了电动或混合动力交通工具301的替选的现有技术构造。在所描绘的实施方式中,悬挂系统302也布置在底盘或底架303与一个或更多个轮子306之间,使得悬挂系统支承交通工具本体。然而,在该实施方式中,电池304如可以的那样位于底盘(或底架)的下方并且固定地附接至底盘(或底架),以便于容易访问和/或更换电池。乘客厢305固定地附接至底盘(或底架)。
[0169] 虽然在实施方式中示出了两个轮子组件并且每个轮子组件包括阻尼器和弹簧,但是应当理解,可以将其他类型的悬挂系统与每个轮子相关联。例如,在典型的交通工具中,悬挂系统可以是被动或半主动悬挂系统。另外,电动交通工具和混合动力交通工具通常具有三个或四个轮子,然而还设想了仅具有两个轮子组件的交通工具,例如电动或混合动力摩托车。
[0170] 图14图示了交通工具320的实施方式,其中,交通工具本体的一个或更多个部分例如底盘(或底架)321以及其他相关联的部件例如电池322或其他质量附接至主悬挂系统323并且由主悬挂系统323支承。在所描绘的实施方式中,主悬挂系统布置在交通工具本体与一个或更多个轮子328之间。虽然主悬挂系统被示为被动悬挂系统,但是应当理解,本公开内容不限于此。例如,可以使用被动的、半主动的或者完全主动的主悬挂系统。此外,在一些实施方式中,主动悬挂可以是电动液压的或电磁的。类似于上述交通工具,交通工具还包括相对于电池和/或底盘组件固定的乘客厢324。此外,可能期望交通工具包括布置在交通工具的至少第二部分与第三部分之间例如乘客厢324与和乘客厢相关联的一个或更多个单独结构326例如位于乘客厢内的椅子或工作表面(例如桌子或工作台)之间的一个或更多个副悬挂系统325。
[0171] 在附图描绘的实施方式中,交通工具还可以包括可以位于交通工具内部和/或外部的一个或更多个传感器327a、327b和327c。此外,这些传感器可以用于收集诸如例如以下中的一个或更多个的信息:交通工具的各个部分的绝对值或相对加速度、速度和位置,所述交通工具的各个部分包括例如交通工具底盘(或底架)321、一个或更多个轮子组件327、乘客厢324和/或与乘客厢324相关联的一个或更多个单独结构326。虽然为了清楚起见,单独结构326被示出为在乘客厢324的外部,但是应当理解,一个或更多个结构可以位于乘客厢324内,并且在一些实施方式中可以被乘客厢324涵盖。
[0172] 一个或更多个控制器例如悬挂系统控制器329a和329b可以分别与主悬挂系统323和副悬挂系统325电通信。可替选地,中央交通工具和/或悬挂系统控制器可以与交通工具的各种悬挂系统电通信。另外,每个悬挂系统可以由中央控制器和/或包括多个控制器的分布式控制系统来控制,在分布式控制系统中,每个单独的致动器和/或阻尼器与单独的控制器相关联,在一些实施方式中,单独的控制器可以与交通工具的中央控制系统电通信。在任一种情况下,控制器可以操作主悬挂系统和/或副悬挂系统以及交通工具的任何其他悬挂系统,以控制结构、乘客厢和/或交通工具本体的运动。此外,取决于实施方式,由主悬挂系统323衰减的振荡或其他运动和由副悬挂系统325衰减的振荡或其他运动可以在相同或不同的频率范围内。例如,主悬挂系统可以用于主要减少在大于副悬挂系统的主要频率范围的频率范围内的运动。在一个这样的实施方式中,与副悬挂系统相比,主悬挂系统可以在更大程度上减少在大约2Hz与20Hz之间或者等于2Hz至20Hz的频率范围内的运动。相应地,与主悬挂系统相比,副悬挂系统可以用于在更大程度上减少在大约0.5Hz与2Hz之间或者等于0.5Hz至2Hz的频率范围内的运动。当然,如前所述,主悬挂系统和副悬挂系统可以相对于彼此在大于和小于上述频率范围的不同频率范围内操作。
[0173] 图15图示了交通工具320的另一实施方式,其中,底盘(或底架)321由主悬挂系统323支承。在每个轮子组件328处,弹簧323a和被动阻尼器323b置于轮子组件与底盘(或底架)之间。取决于具体实施方式,被动阻尼器可以由半主动阻尼器和/或任何适当类型的完全主动致动器替换。除了主悬挂系统之外,交通工具的单独部分例如乘客厢或驾驶室324还可以由副悬挂系统支承,副悬挂系统可以是完全主动悬挂系统。然而,还设想了使用被动和/或半主动悬挂系统的实施方式。
[0174] 在电动交通工具或混合动力交通工具的情况下,具有相对较大质量的交通工具电池322与交通工具本体相关联。因此,通过相关联的轮子组件传递至交通工具本体的道路干扰在它们被传递至乘客厢或驾驶室324之前可以被大的电池质量至少部分地衰减。因此,与其他实施方式相比,可能需要副主动悬挂系统325进行阻尼或干扰减轻的量可以较小。结果,可以使用较小且较不强大的副悬挂系统。当然,虽然上面描述了使用相对较大的电池质量来帮助减轻传递至乘客厢的运动,但是还设想了使用不同类型的质量例如交通工具负载和/或交通工具的一部分来帮助减轻传递至交通工具驾驶室的运动的实施方式。
[0175] 图16图示了交通工具320的实施方式,其中,底盘(或底架)321由主悬挂系统323支承。在每个轮子组件328处,弹簧323a和被动阻尼器323b置于轮子组件与底盘(或底架)之间。然而,应该理解,被动阻尼器可以由半主动阻尼器或任何类型的完全主动致动器替换。乘客厢或驾驶室324由置于乘客厢或驾驶室324与底盘(或底架)321之间的副悬挂系统325支承。在该实施方式中,副悬挂系统是被动系统,然而也可以使用半主动悬挂系统和完全主动悬挂系统。
[0176] 除了主悬挂系统和副悬挂系统之外,在所描绘的实施方式中,大的质量可以使用位于该质量与乘客厢之间的第三悬挂系统330从乘客厢或驾驶室324悬挂下来或由乘客厢或驾驶室324支承,其中,在该实施方式中大的质量可以是电动交通工具或混合动力交通工具的电池322。在一个实施方式中,第三悬挂系统包括一个或更多个主动致动器330b和一个或更多个弹簧330a。在所描绘的实施方式中,致动器是电磁致动器,然而也可以使用包括例如机电致动器和/或电动液压致动器的其他主动致动器。取决于特定的应用,致动器可以被构造和操作成减少施加至乘客驾驶室的在一个或更多个频率范围内的运动。例如可替选地,致动器可以被替换为阻尼器,使得电池质量作为调谐的质量阻尼器来操作,但是这样的阻尼器将在与利用主动致动器时的可能频率范围相比更窄的频率范围内有效。
[0177] 图17描绘了交通工具320的实施方式,其中,底盘(或底架)321由主悬挂系统323支承。在每个轮子组件328处,悬挂系统的弹簧323a和被动阻尼器323b置于轮子组件与底盘(或底架)之间。当然,类似于其他实施方式,被动阻尼器可以由半主动阻尼器或任何类型的完全主动致动器替换。在该特定实施方式中,乘客厢或驾驶室324附接至底盘(或底架),而在其间未布置有悬挂系统。然而,还设想了副悬挂系统位于乘客厢与底盘之间的实施方式。
[0178] 在该实施方式中可以是大电池的质量被分成两个或更多个质量322a和322b,其中,每个质量从底盘(或底架)321悬挂下来或以其他方式由底盘(或底架)321支承。每个质量通过位于质量与交通工具本体之间的使用例如弹簧330b和332b以及致动器330a和332a的悬挂系统附接至底盘(或底架)。因此,施加在底盘(或底架)上的力可以通过以下方式来至少部分地减轻:引起底盘与总质量的一部分(即,移动一个或更多个单独的质量或电池)或全部质量(即,移动所有的质量或电池)之间的相对运动。另外,一个或更多个质量相对于底盘的这种相对运动将向底盘或与底盘相关联的交通工具的其他部分施加力,该力可以被控制成至少部分地减轻由道路干扰传递至交通工具的运动。
[0179] 除了上述之外,在所描绘的实施方式中,电池质量被示出为分为两个相等的质量。可替选地,质量可以保持为整体,或者质量可以被分为具有相同质量或不同质量的多个质量,这是因为本公开内容不对此进行限制。例如,大电池可以被分为具有不同的总电容量和质量、相同的容量和质量的不同的电池组,以及/或者保持作为单个单元。
[0180] 图18和图19图示了交通工具320的又一实施方式,其中,底盘(或底架)321由主悬挂系统323支承。在每个轮子组件328处,弹簧323a和被动阻尼器323b置于轮子组件与底盘(或底架)之间,然而还设想了使用半主动悬挂系统和/或主动悬挂系统的实施方式。在一些实施方式中,副悬挂系统也可以位于交通工具底盘与交通工具的乘客厢或驾驶室324之间。除了各种悬挂系统之外,还可以使用横向稳定系统来减少或消除交通工具的一个或更多个部分相对于地面的横向运动。所描绘的实施方式中的横向稳定系统包括一个或更多个线缆
340a、340b、340c和340d,所述一个或更多个线缆340a、340b、340c和340d可以附接至相对于底盘固定的柱342a、342b、342c和342d以及相对于乘客厢或交通工具的其他部分固定的一个或更多个柱344,并且在相对于底盘固定的柱342a、342b、342c和342d与相对于乘客厢或交通工具的其他部分固定的一个或更多个柱344之间延伸。
[0181] 图19描绘了稳定性线缆与附接至底盘(或底架)的四个柱342a、342b、342c和342d以及附接至乘客厢或驾驶室的柱344的关系。在所描绘的实施方式中,相对于底盘固定的四个柱朝向交通工具底盘的每一侧的中心定位,然而也可以使用任何适当的定位。相应地,相对于乘客厢固定的柱朝向乘客厢的中心定位,然而同样也可以使用其他适当的定位。一个或更多个线缆340a至340d在和底盘相关联的柱与和乘客厢相关联的一个或更多个柱之间延伸。在该特定实施方式中,两根线缆在底盘的每个柱与和乘客厢相关联的中央柱之间延伸。
[0182] 线缆可以足够硬,以减小或防止乘客厢相对于交通工具底盘的横向移动。这可以由于线缆的适当张紧以及它们的结构特性,并且/或者一个或更多个弹簧和/或致动器可以与线缆一致地定位以向线缆提供期望量的刚度。在致动器与线缆一致地定位的一个实施方式中,可以动态地改变乘客厢相对于底盘的刚度和相应的横向稳定性。例如,可以使用一根或更多根线缆相对于其他线缆的张紧来使乘客厢沿期望的方向移位。
[0183] 上述实施方式使用与交通工具的各个部分例如底盘和乘客厢相关联的柱来附接一根或更多根线缆。然而,应该理解,可以使用至交通工具的特定部分的任何适当的附接点,包括但不限于夹具、互部件、通孔、交通工具部分的各部分与线缆的端部之间的干扰或者能够将线缆附接至交通工具部分的任何其他适当的配置,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0184] 图20和图21图示了交通工具320的另一实施方式,其中,底盘(或底架)321由主悬挂系统323支承和至少部分地由相应的副悬挂系统325的乘客厢324支承。所描绘的实施方式还包括横向稳定系统。然而,代替包括一系列柱和线缆,可以使用在和交通工具底盘相关联的一个或更多个柱342a至342c与和乘客厢相关联的一个或更多个柱344之间延伸的一个或更多个球形接头连杆346a至346c来限制乘客驾驶室相对于地面在横向x和y方向上的移动,同时仍允许相对于地面在垂直z方向上移动。取决于特定实施方式,球形接头连杆可以对应于在连接至柱或者以其他方式附接至底盘和/或乘客厢的球形接头之间延伸的连结杆或其他刚性结构。此外,取决于实施方式,球形接头可以包括一定量的摩擦以提供期望的响应,然而应当理解,球形接头可以被设计成提供任何期望的性能特征,这是因为本公开内容不限于任何特定的球形接头设计。
[0185] 图22描绘了包括位于交通工具底盘321与一个或更多个轮子328之间的主悬挂系统323的交通工具320的又一实施方式。另外,副悬挂系统325可以位于交通工具底盘与乘客厢324之间。然而,在该特定实施方式中,剪刀状连杆348也位于乘客厢与交通工具底盘之间并且附接至乘客厢和交通工具底盘。剪刀状连杆允许乘客相对于地面在垂直z方向上移动,但是限制或消除相对于地面在横向x和y方向的运动。为了促进这种类型的连杆的移动,可以在每个接头处使用橡胶垫或类似材料的垫。
[0186] 另外,虽然上述实施方式主要针对包括电池的交通工具和/或自主交通工具,但是应当理解,也可以以与上面公开的实施方式类似的方式控制包括另一大质量的非电动交通工具。另外,本文描述的各种控制系统和方法可以用于自主的、半自主的和/或常规驾驶交通工具中的任一个,这是因为本公开内容不限于此。
[0187] 取决于特定实施方式,本文所述的悬挂系统可以对应于任何数目的配置。例如,在一些实施方式中,悬挂系统可以配置有用于支承平台或结构的角部和/或侧面的三个或四个弹簧/阻尼器对或弹簧/致动器对。可替选地,例如,六个致动器可以以六足式布置配置,并且可以用于控制具有六个自由度的平台的运动。还可以在同一交通工具中使用不同的悬挂配置。例如,主动悬挂致动器/弹簧对可以置于交通工具本体与每个轮子组件之间,以控制交通工具本体与轮子之间的相对运动。在同一交通工具中,例如,六个主动致动器可以以六足式布置进行布置并且置于交通工具本体与乘客厢之间,以控制乘客厢相对于交通工具本体的运动。另外,在一些实施方式中,还可以使用六足系统或其他适当的悬挂系统来控制乘客厢中的结构的运动。
[0188] 图23图示了具有布置在交通工具的底盘34与一个或更多个轮子组件435a和435b之间的第一主悬挂系统431的交通工具430的示意图。在该特定实施方式中,还可以使用第二副悬挂系统432和第三副悬挂系统433来将交通工具的不同部分与通过底盘传递至该不同部分的运动隔离。具体地,第二悬挂系统432置于底盘与乘客厢之间,并且第三悬挂系统支承位于乘客厢内的结构437例如乘客座椅。另外,各种悬挂系统可以是主动的、半主动的、被动的和/或前述的适当组合。另外,对于主动悬挂系统,阻尼器/致动器可以是电动液压的、电磁的、机电的或者任何其他适当类型的主动系统。另外,各种悬挂系统可以一致地或独立地以及在相同的频率范围、不同的频率范围和/或在部分重叠的频率范围内操作,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0189] 图24图示了具有六个致动器41a至41f的六足机构。该六足机构可以用于控制其以6个自由度支承的关联结构的运动。另外,六足机构可以用于支承例如位于交通工具内或形成交通工具一部分的乘客厢、座椅、桌子或任何其他适当的结构。
[0190] 图25图示了包括由专用悬挂系统453支承的座椅451和/或工作表面452的结构450的一个实施方式。
[0191] 在自主交通工具中,乘客通常不知道交通工具何时要执行某些操纵,甚至不知道那些操纵会什么性质。例如,自主交通工具的乘客可能不知道交通工具何时要转弯或以何种方向转弯、交通工具何时要减速或加速以及交通工具何时要改变车道。另外,自主交通工具的乘员可能更可能面向远离行驶方向或忙于其他任务。这些状况可以导致交通工具乘员感觉与交通工具运动和驾驶决定脱离,这可能导致运动病的可能性增加。因此,为了减少交通工具乘员的运动病的发生和/或严重性,可能期望向一个或更多个交通工具乘员提供关于即将到来的交通工具操纵和/或道路状况的一个或更多个提示。例如,在一些实施方式中,可以操作自主交通工具以向乘客提供关于即将到来的操纵的各种提示或信息,以提高乘员舒适度。如下面进一步详述的,可以使用任何数目的不同提示来向交通工具乘员传送信息,包括但不限于交通工具俯仰、侧倾和/或起伏。在一些实施方式中,还可以通过其他手段诸如例如通过提供视觉提示、听觉提示、触觉提示和/或触知提示来向乘客传送关于即将到来的或当前的操纵的信息。以这种方式,乘客可以在前庭系统对交通工具操纵作出反应之前或之时知道预期会发生什么。
[0192] 在一个实施方式中,每当交通工具自主操作时或者在某些情况下诸如例如在确定存在可能导致交通工具中的至少一个乘员的运动病的某些事件模式的情况下,可以提供上述警告或提示。可以使用交通工具中的显示器、光阵列、音响系统扬声器、主动悬挂系统和/或其他装置和模态来提供这些视觉提示、听觉提示、触觉提示和/或触知提示。另外,如下面进一步详述的,在一些情况下,可以控制用于向乘员呈现信息的显示器,以将显示器上呈现的图像的位置移位为更好地与交通工具和/或交通工具内的乘员的移动对应。该变换可以基于来自集中式惯性测量单元(IMU)、主动悬挂系统的传感器和/或监测乘员身体和/或他们的眼睛的移动的传感器的加速度计数据而发生。
[0193] 除了上述之外,取决于特定实施方式,可以向乘客警告所有交通工具事件和/或操纵,或者可以通知乘客关于高于预定阈值水平的可以被例如预期或预测成产生不适例如运动病的事件和/或操纵的子集。
[0194] 在操作期间,自主和/或半自主交通工具将采取的总体路径(例如道路选择)通常在交通工具在该路径上行进之前被确定。交通工具控制器可以使用该知识来向交通工具乘员预警关于某些操纵,这可以有助于缓解或减少交通工具乘员的运动病的发生。在一个这样的实施方式中,例如,可以通过例如控制器使交通工具在转弯开始之前逐渐向该转弯“倾斜”(即,朝着该转弯的中心侧倾)一定距离来向交通工具乘员通知即将到来的转弯的方向和/或幅度。然而,也可以利用远离转弯的中心在相反的方向上的侧倾。该“倾斜”可以向乘客传达交通工具即将转弯以及转弯的方向。该提示领先于转弯的间隔时间以及交通工具侧倾的程度可以由乘员设置或者由控制器基于在转弯之前建立的规则根据交通工具的速度和/或转弯的幅度来选择。类似地,在相关实施方式中,当预期到加速或减速时,可以使用主动悬挂系统使交通工具在向前或向后方向上俯仰。例如,当交通工具经受前向加速时可以使交通工具在向前方向上俯仰,以及/或者当预期到制动事件时可以使交通工具可以在向后方向俯仰即向后倾斜。这样的倾斜操纵可以例如在至交通工具的控制输入之前和/或期间进行,并且可以随着时间的推移而被保持或修改,并且在一些实施方式中可以在超过交通工具的控制输入之外继续。
[0195] 虽然在上述实施方式中可以使用任何适当的持续时间和幅度,但是在一个实施方式中,交通工具的预先侧倾和/或俯仰可以处于可以在预期转弯的方向上的大约1度至3度之间或者等于大约1度或3度,即正侧倾。此外,预先通知可以在预期事件之前的大约1至3秒之间——包括1秒和3秒——给出。当然,还可以应用大于和小于上述角度和持续时间的角度和持续时间,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0196] 图26图示了在三种不同状况下的自主交通工具的实施方式的后视图。在所有三种情况下,交通工具正在向前移动。交通工具460a描绘了具有主动悬挂系统的交通工具以笔直航向沿着道路向前行驶,其中,不向交通工具乘员给予提示。相反地,交通工具460b图示了交通工具主动悬挂系统使交通工具向右侧倾,以向乘员发信号通知即将发生右转弯,而交通工具460c图示了交通工具主动悬挂系统使交通工具向左侧倾以向乘员发信号通知即将发生左转弯。在一些实施方式中,交通工具乘员可能更偏好与图26的提示在方向上相反的提示和/或交通工具可以提供与图26的提示在方向上相反的提示。另外,可以使用其他运动或其他类型的反馈来指示任何数目的不同交通工具操纵,这是因为本公开内容在这方面不受限制。
[0197] 如前所述,在一些实施方式中,可以至少部分地由在交通工具的至少一部分中引起运动以生成交通工具的一个或更多个乘员可感知的振荡和/或颠簸的一个或更多个主动悬挂致动器来生成触觉信号,即可以由个体通过他们的触感感测的信号。除了视觉警告和/或听觉警告之外,或者代替视觉警告和/或听觉警告,可以给予这些触觉警告。另外,在存在大量环境噪声或者驾驶员听不清楚或以其他方式分心的情况下,这些触觉信号可以更容易地被感知。因此,可以使用这些触觉信号来向交通工具乘员和/或驾驶员传达各种类型的信息。例如,在车道改变操纵期间,可以使用一个或更多个主动悬挂致动器来引起具有预定恒定频率和/或幅度或者可变频率和/或幅度的振荡,以向驾驶员警告在正进入的车道中存在接近的交通工具。该接近的交通工具可以使用任何适当类型的传感器而被检测,所述传感器包括但不限于相机、雷达、LIDAR、声波、红外距离检测器或任何其他适当的传感器。另外,这些警告可以具有方向性。例如,如果驾驶员正在驶入行驶车道右侧的车道并且有车辆正在接近该车道,则交通工具的指向接近的交通工具的一侧(即,右侧)的一个或更多个致动器可以被控制器激活,以引入期望的振荡,从而向驾驶员警告该接近的交通工具及其方向二者。
[0198] 在交通工具的一部分中引起的运动的频率和幅度可以由控制器基于所涉及的危险的程度来选择。例如,如果在完成诸如车道改变或转弯的操纵的情况下事故极有可能发生,则与危险不是如此严重的情况相比,振荡可以更强烈,例如具有更高的幅度和/或频率。例如,频率和/或幅度还可以取决于例如交通工具速度、接近的交通工具的相对速度和/或距接近的交通工具的距离而变化。在交通工具处于撞上障碍物的危险的其他情况下例如当交通工具正倒车和/或停车时,也可以给予警告。在这样的实施方式中,振荡和/或颠簸可以由例如最靠近障碍物的致动器引起。当交通工具接近障碍物和/或交通工具以较大速度朝向障碍物时,可以施加具有增加的频率和/或幅度的振荡和/或颠簸。可以给予触觉警告的其他情况是例如在交通工具退出车道时。具体地,如果存在从左边接近的车辆,则交通工具的左后方致动器可以被激活,而如果交通工具从右边接近,则右后方致动器可以被激活。在又一实施方式中,可以使用主动悬挂系统向交通工具的驾驶员传达“困倦警报”。该警报可以以起伏、侧倾、俯仰和/或这些移动的组合的形式出现。此外,可以通过监测交通工具的不稳定转向、加速和/或制动输入以及车道漂移中的一个或更多个的传感器来确定驾驶员的困倦。因此,一旦这些监测量中的一个或更多个超过阈值水平,则可以使用一个或更多个主动悬挂系统向交通工具施加“困倦警报”。在又一实施方式中,当交通工具超载或负载失去平衡时——如使用与轮子相关联的一个或更多个负载传感器和/或与主动悬挂系统本身相关联的传感器感测到的,可以使用交通工具的主动悬挂系统来警告交通工具操作者。
[0199] 在一些实施方式中,可以通过例如由主动悬挂系统生成的触觉信号或可听信号向交通工具乘员通知或警告。例如,可以通过在某些情况下使交通工具的至少一部分以预定频率振动来使用虚拟隆起带模拟物理隆起带。例如,可以使用虚拟隆起带来向驾驶员告警交通工具正漂移出行驶车道。所引起的振动可以以例如处于大约30Hz至80Hz之间或等于大约30Hz至80Hz的速率并且以处于大约0.1cm至0.5cm之间或等于大约0.1cm至0.5cm的幅度进行,但是还可以使用大于和小于这些范围的其他频率范围和幅度。在一些实施方式中,触觉信号可以是脉冲式的,其中,脉冲之间的长度和时间与交通工具速度成比例。主动悬挂系统可以通过快速改变施加至交通工具的关联部分例如交通工具的轮子和底盘的力来引起这些振动。在一些实施方式中,当交通工具以自主或半自主模式操作时,可能存在交通工具出于以下原因而可能需要将控制归还给驾驶员的情况:例如传感器故障数据、不良的位置感测、冲突的信息、未定义的情形。在这种情形下,主动悬挂可以激活致动器以产生运动以警告驾驶员——诸如例如朝向交通工具的前方(例如向前俯仰、前向致动器的振荡等)——以将驾驶员的注意力引导至前面的道路。
[0200] 在上面的实施方式中,可以使用不同的频率来传递不同的信息。另外,可以在交通工具的一个或更多个结构或整个交通工具中引起振动。例如,可以使交通工具的各个部分例如方向盘或乘员座椅的一个或更多个扶手与其他致动器一起振动,以在交通工具突然停下、进行转弯或执行另一操纵之前向自主交通工具的乘员提供提示。
[0201] 除了向一个或更多个交通工具乘员提供触觉提示之外,在一些实施方式中,交通工具的主动悬挂系统可以通过实施某些移动来与人通信,所述移动可以被交通工具外部的人理解为姿势。例如,可以使用检测器来读取人携带或穿戴的个人识别装置,和/或可以使用面部识别装置来识别交通工具附近的人。交通工具的响应可以包括例如类似跪下或其他欢迎动作的姿势。为了执行该姿势并且传达问候,可以使用主动悬挂系统来采用使交通工具的最靠近人的前角下降的姿势,以模拟跪下的姿势。虽然这样的姿势可以与任何交通工具一起使用,但是在交通工具是自主交通工具的实施方式中,这样的姿势可以在搭载乘客时做出。另外,可以使用其他姿势例如高频振荡作为交通工具在目的地或需要补给燃料的问候或消息。还可以在交通工具本体中引起移动,以引导一个或更多个乘员注意另一通信装置例如显示器、有来电或消息的电话和/或任何其他适当的感兴趣的装置以获得附加信息。另外,可以在交通工具中命令交通工具姿势以帮助人们在例如停车场中找到交通工具。姿势还可以用于例如发信号通知交通工具(例如电动交通工具)的起动,识别在搭乘点处的准确的共享乘坐交通工具,确认交易,确认交通工具燃料箱是否已满或者电池是否被充电,确认交通工具轮胎是否适当充气和/或指示其他安全问题。
[0202] 在一些实施方式中,自主交通工具可以配备有进入辅助。基于用户简档,通过可穿戴技术、交通工具访问技术或其他个人识别技术与交通工具通信,或者通过接收来自交通工具内部或外部的人的命令,可以将交通工具置于进入辅助模式。进入辅助操作模式可以包括将交通工具置于更容易进入的特定位置。例如,如果打算进入交通工具的人受了伤或有残疾,则交通工具可以被降低至人员进入可能较不费力的高度。
[0203] 在一些实施方式中,交通工具传感器例如位于交通工具内部和交通工具外部的光学相机或红外相机可以检测乘员和/或位于交通工具外部的人的姿势作为命令或信号。例如,乘员可以使用某些预定的和/或预先记录的手势或身体姿势来锁定或解锁门。另外,在一些实施方式中,由被识别的人做出的这样的姿势还用于改变交通工具中的各种设置。通过面部识别、输入密码、由交通工具检测的密码姿势或任何适当类型的识别方法和/或装置,人可以被识别为具有做出这些改变的授权。
[0204] 除了使用交通工具姿势来问候和传达信息之外,在一些实施方式中,还可以使用交通工具的主动悬挂系统在至少部分地被雪覆盖的交通工具中引起运动,以将至少一些雪从该交通工具清除。所引起的运动可以是以范围从大约1Hz到10Hz的一个或更多个频带中的各种频率进行的摇摆或摇晃运动,但是可以使用大于和小于上面提到的频率的其他频率,这是因为本公开内容不对此进行限制。可以借助于例如通过蓝牙或无线网络连接与交通工具进行无线通信的密钥卡或手机应用从交通工具外部控制该除雪过程。在一些实施方式中,除了主动悬挂系统的操作之外,雪清除例程或算法在被激活时还可以致动其他交通工具装置,例如除霜器和HVAC系统。根据实施方式,所引起的运动可以包括至少一个运动类型。例如,例程或算法可以首先开启除霜器并且使HVAC加温,然后可以引起第一低频大的本体运动,并且然后可以引起较高频率的较小幅度频率。
[0205] 图27A至图27D图示了可以如何使用主动悬挂系统来从交通工具“摇晃”掉积雪。图27A示出了在摇晃运动开始之前的交通工具。图27B至图27D图示了由于在摇晃过程期间利用主动悬挂系统来摇晃和/或摇摆交通工具而具有不同程度的积雪移除的交通工具。
[0206] 应该理解,上述的各种移动和姿势可以通过以下方式来实现:一起地、单独地、连续地或以任何其他适当的方式致动主动悬挂系统的一个或更多个致动器以产生期望的姿势或移动。姿势可以由交通工具制造商预先编程,由交通工具操作者使用例如用户接口选择或设计。当然,使用一个或更多个主动悬挂系统来传达信息可以是除了向交通工具内部或交通工具外部的人传达信息的其他手段——包括声源、光源和/或触觉信号生成器——以外或者代替所述其他手段的手段。
[0207] 在一些实施方式中,一个或更多个姿势可以通过交通工具乘员和/或驾驶员按压交通工具中的物理或电子按钮来激活。这样的按钮可以位于交通工具中的任何方便的位置,诸如例如在仪表板、扶手、控制台和/或方向盘上。
[0208] 在一些实施方式中,在某些情形下,交通工具可以在被自动地或响应于来自交通工具操作者或其他授权人员的信号或命令而被激活时呈现姿势。这些情形可以包括例如在交通工具被停放和/或锁定时。在这种情形下呈现的姿势可以是悬挂系统(其可以包括高度调节致动器)将交通工具降低至更靠近地面以例如实现运动外观。在其他实施方式中,交通工具可以根据交通工具操作者和/或车主的偏好而被升起。
[0209] 在一些实施方式中,当使用主动悬挂系统在交通工具停放时和/或在交通工具移动时移动交通工具时,可以使用传感器来确定人、动物或静止物体例如墙或其他车辆相对于该交通工具的接近度。在人、动物或物体位于距交通工具一定阈值距离内时的情形下,由主动悬挂系统引起的运动可以被限制或禁用。图28图示了两个交通工具560和561。各种接近传感器和红外传感器可以用于检测距交通工具一定距离内的无生命物体以及人或动物的存在。例如,交通工具561中的传感器可以用于禁用或限制主动悬挂系统在交通工具中引起运动的能力,这是因为在阈值距离Dth内存在人562、狗563和/或其他交通工具。另外,在一些实施方式中,如果一个或更多个门和/或一个或更多个窗打开,则可以防止主动悬挂系统在交通工具中引起运动。可替选地,在另一实施方式中,如果一个或更多个门和/或一个或更多个窗打开,则可以将由主动悬挂系统引起的运动的幅度限制于预设阈值。
[0210] 如上所述,主动悬挂系统可以用于控制交通工具的一个或更多个部分的移动和定位二者。此外,在一些实施方式中,电动交通工具或其他类型的交通工具可以配备有例如安装在交通工具底架上的感应充电线圈。在无线充电过程期间,该线圈从安装在路面或停车位上的初级线圈接收电能。响应于确定了适当接近的初级线圈,可以使用交通工具的主动悬挂系统和/或高度调节系统将交通工具从第一高度降低至更靠近地面的第二高度,以使线圈处于用于更高效的充电过程的更靠近的接近度。图29图示了配备有感应充电线圈的电动交通工具570的一个实施方式。具体地,线圈571嵌入在道路或停放表面中或布置在道路或停放表面上,而次级线圈572附接至交通工具。主动悬挂系统和/或交通工具高度调节系统可以用于降低交通工具以实现在充电期间在线圈之间更有效的能量传递。随后在充电之后,可以使用主动悬挂系统和/或交通工具高度调节系统将交通工具升高至正常操作高度。交通工具高度的这种选择性改变由图中的双向箭头H图示。
[0211] 通过耦接至一个或更多个交通工具系统的传感器的使用,一个或更多个交通工具系统的故障或异常操作可以被检测,并且被传送至交通工具乘员和/或传送至远程位置。通过与长期部件行为有关的模式识别的使用,一个或更多个主要部件的性能可以被监测。例如,如果主动悬挂系统内的泵的热行为被长期监测并且被观察到在正常范围之外操作达至少阈值时间段,则可以将泵标记为处于可能的故障状况。例如,如果应当更换悬挂部件,则可以通过车内通知或者通过发送至移动装置的错误报告或电子邮件,向交通工具乘员传送错误报告。在另一实施方式中,交通工具的控制器可以将错误报告传送至远程定位的服务器和/或数据库,在该服务器和/或数据库中,该错误报告可以被存储和/或与来自其他交通工具的报告和/或来自同一交通工具的较早报告进行比较,以识别可能的故障模式。
[0212] 在一些实施方式中,自主交通工具可以被配置成存储一个或更多个悬挂部件和/或其他部件诸如例如致动器泵的性能和响应特性的历史记录。该数据可以包括例如由致动器的电动马达根据各种交通工具操作状况和环境状况而生成的扭矩。所收集的数据还可以包括例如液压马达速度、由致动器产生的功率(瞬时和平均)、由致动器消耗的功率(瞬时和平均)、交通工具本体加速度、阻尼器中的压力、液压油温度、方向盘位置、阻尼器位置、交通工具位置(横摆等)、制动踏板位置以及轮子速度(线性速度和角速度)。所收集的数据可以在时域或频域中。例如,可以将在某个时间点收集的数据与在较早时间收集的数据、在修理或部件更换之后收集的数据、在查找表中的工厂存储的数据和/或在交通工具是新的时收集的数据进行比较。还可以将在一个轮子处收集的数据与在交通工具的一个或更多个其他轮子处收集的数据进行比较。例如,在取决于交通工具速度的时间偏移之后,可以将在后轮处收集的数据与在交通工具的同一侧的前轮收集处的数据进行比较。例如,在确定了第一轮子的事件和性能度量之后,可以使用轮子之间的已知距离来识别第二轮子遭遇相同事件的对应时间段。可以将与所识别的第二轮子的时间段相关联的数据与来自第一轮子的相应数据进行比较。然后,至少部分地基于这些比较,可以设置各种标记、点亮警告灯和/或使用其他警告装置向乘客或维修人员通知关于可能的故障或错误操作。例如,所记录的性能度量之间的不期望的差异——例如在施加的压力、施加的力、施加的力的持续时间、施加的力的变化率和/或任何其他适当的度量方面的差异——可以指示主动悬挂系统的与所提到的轮子组件相关联的部分之一或二者的错误操作。
[0213] 在一些实施方式中,系统中的某些部件还可以被配置成补偿性能不佳的部件。例如,如果确定致动器的液压泵存在泄漏增加,则系统除了可能地使用适当的指示灯和/或用户接口向交通工具乘员和/或操作者传达该状况之外,还可以使泵在某些操作状况下以更高的速度操作以补偿泄漏。
[0214] 在一个实施方式中,主动安全悬挂系统可以包括多个主动悬挂致动器,所述主动安全悬挂系统被配置成检测一个或更多个致动器的故障状态和/或异常操作。致动器的异常操作可以由例如以下原因引起:至致动器控制器的部分或全部电力的丢失、致动器本身的劣化、系统的各种元件之间的通信中断和/或传感器故障。该异常操作可能导致不希望的或不安全的交通工具性能,诸如例如转向不足或过度转向。在检测到致动器的异常操作后,主动安全悬挂系统可以改变一个或更多个其他主动悬挂致动器的操作特性以补偿表现不佳的单元。例如,如果由于至一个致动器控制器的电力丢失,则可以使该致动器以使得其作为半主动或被动减震器执行的模式来操作。随后交通工具控制器和/或悬挂系统控制器可以使一个或更多个其他致动器也以半主动或被动操作模式来操作。
[0215] 在一个特定实施方式中,可以使用轮子组件上的一个或更多个传感器来检测轮子何时失平衡或失圆。失平衡的轮子是簧下质量中的所有旋转部件的组件,包括轮胎、轮子、轮毂制动盘,外加较小但重要的部件例如将轮子连接至轮毂的固件、轮胎中的杆和压力传感器轮速传感器部件以及其他适当的部件。失平衡的轮子组件可以被认为失去平衡,这是因为从质量中心沿径向方向的质量分布未沿轮子组件的旋转轴线对准,从而在轮子旋转时产生不均匀的离心力。失圆的轮子是以下轮胎与轮子组件,所述轮胎与轮子组件距轮子组件的旋转轴线的径向距离作为围绕其旋转轴线的角位置的函数而不恒定的。
[0216] 当轮子组件旋转时,其质量在围绕旋转轴线的基本上环形的路径上移动。质量不平衡的存在导致在轮毂上出现相应的离心力不平衡。离心力将具有会看起来随着轮子组件围绕旋转轴线的角位置而旋转的优先方向。如果测量该力的垂直分量,则它会看起来具有与轮子组件的角位置同步的强正弦分量,从而产生具有“每转一次”或一阶谐波模式的周期性的力。
[0217] 通常对于高端交通工具,使用轮力平衡机器来校准轮子组件(包括轮胎)。这要求将轮胎安装在轮子上、插入在机器中,该机器使该组件以类似于当交通工具在道路上行驶时被加载的方式(因此,通过轮胎接触片和轮毂加载有交通工具的静力)在负载作用下旋转。然后,该机器测量在轮子组件旋转时由轮子组件施加在轮毂上的力,并且确定校正不平衡所需的任何平衡配重的量和位置。然后,技术人员将从机器移除轮子组件,并且在机器指示的位置处以指示的大小附接平衡重。在某些情况下,机器还确定轮胎相对于轮子的最佳角取向,然后将由技术人员从轮子上卸下轮胎,并且以不同的取向重新安装以使不平衡力最小化。如果交通工具配备有力感测轮毂组件,则可以在交通工具行进时执行相同的过程。
[0218] 在一些实施方式中,可以通过使用一个或更多个传感器来确定力不平衡的角位置和幅度,所述一个或更多个传感器可以包括与轮子组件相关联的一个或更多个加速计和/或角位置传感器。用于提供平衡轮子的一个或更多个配重的位置和尺寸可以由交通工具控制系统确定,使得可以在不必从交通工具上移除轮子的情况下校正不平衡。如果交通工具配备有主动悬挂系统,则还可以通过在与由轮子施加至交通工具本体的周期性的力大致相反的方向上对轮子施加力来至少部分地校正轮不平衡。因此,这可以抵消由不平衡引起的周期性的力,并且减少在操作期间输入至交通工具本体的干扰。为了有效地减小或消除不平衡,具有不平衡的轮子的致动器可以在轮子每次旋转的相应时间部分期间施加在与由不平衡的轮子产生的力相反的方向上指向的类似的力。相应地,所施加的力的频率和幅度将随着交通工具速度的增加而增加,并且相应地随着交通工具速度的减小而减小。此外,在一些实施方式中,可以使用锁相环(PLL)来适当地选择施加致动器力的时机以减小或抵消由于轮不平衡引起的离心力。使用轮角位置传感器诸如例如防抱死制动传感器和作为弹簧上质量的轮子组件的模型,可以确定不平衡力在一个特定方向(例如,垂直方向,如由在垂直方向上定向的运动传感器测量的;或任何方向,如由力感测轮毂组件测量的)的周期性质,并且因此可以计算在轮子旋转时潜在的不平衡力向量的大小和角位置。使用PLL,可以确定所计算的不平衡力的角位置(或“相位”)并且求其平均值。这些中的每一个都将受到道路引起的运动的严重影响,但是如果不平衡力的幅度足够大而超出信号的正常本底噪声,则这些中的每一个将平均为将能够检测的值。在一些实施方式中,轮力的不平衡也可能由轮胎构造中的缺陷引起。
[0219] 失圆的轮子通常会显示出看起来更像周期性道路缺陷的运动模式,并且因此具有与不平衡的轮子不同的特征。在许多情况下,失圆的轮子可以导致具有更高阶谐波含量而不是仅一阶谐波的周期性的力。这可以使得用于监测轮子组件上的力的检测算法能够检测失圆行为,并且以不同于不平衡力的方式来处理该失圆行为。
[0220] 在一些实施方式中,可以使用主动悬挂系统在无需从交通工具移除轮胎的情况下诊断每个轮胎上的不平衡或失圆的状况,并且产生力以至少部分地和/或暂时地补偿不平衡和/或失圆的轮子。这使得交通工具能够在没有与不平衡轮子组件相关联的正常不舒适和/或轮胎损坏的情况下至少暂时保持操作,但是同时该系统可以诊断该状况并且警告交通工具操作者在下一方便时间请求维修。在一些实施方式中,在检测到轮不平衡和/或失圆的轮子时,系统可以使用指示器、信号或操作者可观察的任何其他适当的输出向交通工具操作者指示该状况。另外,系统可以确定并且输出适当的补救措施,以将特定的轮子转交给胜任的维修人员。例如,数据可以被输出至连接的诊断系统和/或可以被传送至维修人员可查看的显示器。所传送的数据可以包括各种参数,包括例如可以使用什么大小和/或角位置的配重来纠正轮不平衡。因此可以避免必须拆卸并重新平衡轮子的典型过程,并且可以更快速且更低成本地实现重新平衡一个或更多个轮子的过程。还应该注意,通过使用主动悬挂力消除不平衡的简单事实还自动诊断一个或更多个配重的位置和大小。
[0221] 在一些实施方式中,配备有主动悬挂系统的自主交通工具可以通过对交通工具的一个或更多个部分引起一个或更多个预定激励运动来自我诊断一个或更多个致动器的故障和/或异常操作。然后,主动悬挂系统和/或一个或更多个传感器可以监测在交通工具和/或一个或更多个子系统中产生的响应。基于该信息,系统可以做出故障确定。在一些实施方式中,如果做出了这样的故障确定,则系统可以:使用指示器、显示器和/或用户接口向乘员和/或操作者通知;安排与维修机构的维修预约;和/或将交通工具从服务中移除。
[0222] 在一个实施方式中,主动悬挂可以连续地监测系统的响应传递函数,而甚至不会引起除了作为系统的正常操作的一部分而引起的运动之外的任何附加运动。系统模型可以跟踪致动器及其所有传感器的行为,例如使用卡尔曼滤波器来估计系统参数并且跟踪该系统参数随时间和环境因素的变化。
[0223] 在另一实施方式中,可以使用主动悬挂来引起太小以至于不能被交通工具中的乘员检测到但是足够大而被系统的至少一个或更多个传感器检测到的运动。然后,可以将所得到的运动与目标运动进行比较。考虑此时存在于交通工具和致动器中的所有其他状况,即致动器性能、交通工具负载、负载分布、温度以及其他适当的参数,可以使用来自一个或更多个传感器的数据来诊断和/或预测可能的系统故障。例如,在一些实施方式中,可以使用主动悬挂系统来在每次特定事件发生时、在预定时间间隔之后和/或在接收到请求之后产生相对高频的运动例如40Hz的运动。例如,在一个实施方式中,当交通工具完全停止时,可以使用主动悬挂系统在交通工具中激励运动。在这些状况下并且考虑系统操作参数,可以将由一个或多个传感器检测到的运动与目标运动或期望运动进行比较。一个或更多个传感器的预期输出与实际输出之间的一个或更多个差异可以被用作交通工具的至少一部分超出可接受容差的故障指示或操作。在一些实施方式中,该信息可以被用作预测工具。
[0224] 可替选地或另外,在一些实施方式中,主动悬挂可以在诊断模式下使用以使悬挂移动通过其全部运动范围。这可以甚至利用有限力能力的主动悬挂、通过识别该悬挂的谐振频率来实现。在第一步中,可以创建运动模式。这可以例如是仅交通工具前部的运动、或者仅交通工具后部的运动、或者侧倾方向上的运动、或者任何其他运动组合。然后,在第二步中,可以以低于系统的预期谐振的频率并且以小幅度引起该运动,并且通过使用存在于系统中的一个或更多个传感器来测量所产生的运动。例如,一个或更多个悬挂位置传感器可以用于此目的。然后在第三步中,可以逐渐增加频率以确定运动为最大时的频率。该频率可以接近于系统的针对该特定运动模式的谐振频率,并且可以完全通过系统质量分布和该运动中涉及的平顺性来确定。在载客交通工具中,这可以通过主悬挂弹簧、侧倾杆和交通工具的质量分布来确定。只要质量分布是已知的(例如,如果交通工具是空的并且气罐中的燃料量是已知的),则这可以用于确定弹簧行为的任何显著变化并且因此诊断部件。然后可以以给定模式以产生最高输出运动的频率来移动系统。然后可以逐渐增加激励的幅度直到输出不再变化。这将指示交通工具的全部运动范围并且可以用于检测任何机械干扰以及可能由于传感器和/或致动器故障造成的运动模式的任何不一致。然后,可以针对多种模式来重复这个,以将功能问题与单个干扰源或故障源隔离。
[0225] 在一些实施方式中,主动悬挂可以用于致动交通工具以激励交通工具中的其他传感器。例如,可以通过使用已知运动状况(诸如例如在交通工具静止时的预定运动)并且比较在这些状况下所得到的传感器信号与来自与该运动相关的其他传感器的信号来校准和验证存在于许多交通工具中的中央交通工具惯性测量单元(IMU)。例如,当交通工具静止时(并且因此不存在来自道路或驾驶员的输入),由悬挂位置传感器感测到的运动应该与在交通工具本体上(在IMU处或者在交通工具本体上的任何其他加速度传感器或位置传感器处)感测到的运动密切相关。由悬挂位置传感器和交通工具本体加速度传感器检测到的运动还可以以与它们在交通工具上的安装位置和取向一致的方式彼此相关。这使得能够例如检测给定传感器的取向的任何变化或者其安装的任何变化。
[0226] 在一些实施方式中,上述方法可以适用于自主交通工具传感器。在一个实施方式中,交通工具可以在停放在车库内或障碍物附近时测试其激光雷达、雷达、激光和其他位置传感器。使用主动悬挂致动器移动交通工具将使得交通工具能够计算来自检测障碍物的外视传感器的预期信号变化。如果信号的变化与交通工具的运动不一致,则可以检测到传感器的故障。如果故障持续存在并且如果传感器系统冗余足以能够消除不一致的任何其他原因,则这尤其正确。例如,激光雷达系统可以与基于视觉的系统例如相机关联。当以已知方式移动交通工具时,两个传感器可以显示彼此一致的检测障碍物的相对运动。该测试可以在受控环境下进行,例如在具有给定照明和给定的在指定距离处的障碍物的维修车间处进行,但是该测试也可以在交通工具停在安全位置时定期地进行,其中,当测试有效性不确定时,进行适当警告用于排除“假阳性”故障检测。在一些实施方式中,测试结果可以例如用于设置内部警告标志,并且如果该警告标志在多个不同的状况下的多次测试期间持续,则该警告标志可以用于引起要在注册的维修车间处测试该交通工具的标志。
[0227] 在一些实施方式中,主动悬挂系统的能量需求——考虑再生——可以与可用的能量水平一起被预测,这两者都可以用于确定在特定行程的给定道路上可以递送的优化的乘坐质量。
[0228] 在一些实施方式中,配备有主动悬挂系统的交通工具可以基于规划的路线来预测系统的电力需求。电力需求可以基于以下项来计算:例如地形、路面状况、距离、海拔变化、由交通工具本身和/或由一个或更多个其他交通工具收集的历史数据、实际上的舒适性要求和/或性能要求以及诸如例如基于已知外部温度和期望内部舱室温度的HVAC的辅助电力需求。基于该信息,交通工具可以基于所预测的能量需求和/或该行程的一些或剩余部分的瞬时功率需求来针对前方路线分配可用能量。该预测还可以考虑对交通工具补充燃料/充电的机会。在一些实施方式中,交通工具可以与补充燃料/充电站通信,以预定为交通工具的预期到达安排时间的补充燃料/充电槽。另外,交通工具可以使用口令或使用可以由充电/补充燃料设施分配的其他唯一的识别手段来获得在到达时对该站的访问。在一些情况下,补充燃料/充电站可以包括在其中电池组的至少一部分被替换或补充的站。
[0229] 在一些实施方式中,可以制定行程能量使用计划,该计划考虑诸如例如速度、路线和车道选择、交通状况、可用车载能量、补充燃料/充电机会、悬挂系统或制动系统的能量再生潜力、舒适度设置以及运动病避免要求的各种参数之间的权衡。
[0230] 在一些实施方式中,基于这样的标准的路线选择可以呈现给交通工具乘员,以便他们可以选择。交通工具或乘员可以选择采取最节能的路线。例如,节能路线将相当于至少部分地基于主动悬挂系统防止乘员不适或补偿道路状况所需的能量的量以及用于驾驶交通工具通过该路线的预期能量消耗来选择路线。可以使用以下参数以多种方式来计算特定驾驶路线所需的能量需求,所述参数例如预期的交通工具速度、行驶距离、沿着路线的海拔变化、道路状况、用于沿着预期的道路路况以一个或更多个操作模式操作交通工具的悬挂系统的能量需求以及任何其他适当的参数。类似于上面提到的实施方式,该信息可以被本地地存储在交通工具上,或者可以从远程定位的服务器和/或数据库无线地传送至交通工具用于随后在估计期望信息时使用。在范围关键的行程(例如涉及附加充电站点的行程)和/或时间敏感的行程期限期间,可以对一个或更多个交通工具系统实施能量配给以减少能量消耗,并且确保足够的能量可用于期望的行程或行程的一部分。例如,在存在不足以在提供完全运动病抑制的同时完成行程的能量的情况下,交通工具可以以其中悬挂系统提供降低的运动病减轻模式的模式操作。在另一实施方式中,如果自主交通工具正空着行驶,例如当交通工具正在接载负载和/或乘客的路上,则交通工具可以放松或禁用意在增加乘客舒适度的悬挂控制算法以节省能量。
[0231] 在常规驾驶交通工具中,主动悬挂致动器可以用于改善驾驶员的路感和转向响应,以及改善所有乘员的舒适度。这两组要求经常是冲突的。具体地,使得交通工具更易响应并且驾驶更愉快的悬挂系统的性能特性经常与向乘客提供舒适乘坐的要求相冲突。例如,抑制交通工具中的在低频例如低于1Hz的频率处的道路引起运动可以通过例如减少运动病发生的可能性来提高乘客的舒适度。然而,在常规驾驶交通工具中,如果交通工具不对这些低频处的道路输入做出响应,则交通工具的转向可能看起来与道路脱离。该行为可能会令驾驶员相当不安。在交通工具可以被定期驾驶但有时自主地操作的某些实施方式中,与交通工具以常规驾驶模式操作时相比,在自主模式下,诸如小于1Hz或小于0.5Hz的低频可以被更大程度地抑制。
[0232] 在一个实施方式中,自主交通工具包括包含至少一个致动器的主动悬挂系统以及使交通工具在自主状态和常规驾驶状态下操作的交通工具控制系统。在自主状态下,主动悬挂系统可以以第一模式操作,在该第一模式下主动悬挂系统可以不给路感和驾驶性能要求那么多权重,并且相反可以集中于提高的乘客舒适度和乘客感受。当交通工具在常规驾驶状态下操作时,主动悬挂系统可以以第二模式操作,在第二模式下主动悬挂系统可以向驾驶员提供期望水平的路感和驾驶性能。除了上述之外,在第一模式下,道路与交通工具中的结构之间的道路干扰的传递率小于针对诸如在0.05Hz与10Hz之间的与运动病相关联的第一频率范围的道路与该结构之间的道路干扰的传递率。
[0233] 在另一实施方式中,自主交通工具可以选择性地在自主状态和常规驾驶状态下操作。自主交通工具可以包括第一结构和第二结构二者,第一结构和第二结构可以对应于交通工具的一个或更多个不同部分。第一结构与轮子之间的相对运动可以由第一悬挂系统控制。类似地,第一结构与第二结构之间的相对运动可以由第二悬挂系统控制。在一些实施方式中,第一悬挂系统和第二悬挂系统中的一个或更多个悬挂系统可以是主动悬挂系统。
[0234] 交通工具可以是专用常规驾驶交通工具、自主交通工具或多模式交通工具。多模式交通工具可以选择性地在某些模式下作为常规驾驶(具有驾驶员)交通工具来操作并且在其他模式下作为自主交通工具来操作。一些交通工具可以主要作为具有不同程度驾驶员辅助的常规驾驶交通工具或主要作为具有不同程度驾驶员干预的自主交通工具来操作。
[0235] 在一些实施方式中,交通工具上的电子控制悬挂具有用于人驾驶和自主操作的不同操作模式,其中,当交通工具在人驾驶与自主操作之间切换时,交通工具可以在悬挂操作模式之间切换。在一些实施方式中,交通工具中的乘员可以在人驾驶与自主操作之间进行选择,并且交通工具可以自动地改变电子悬挂的控制模式。在一些实施方式中,电子悬挂可以是半主动悬挂或完全主动悬挂。在一些实施方式中,操作模式可以包括不同算法、不同参数设置和/或对电子悬挂的控制系统的其他修改。例如,与交通工具以常规驾驶模式操作时相比,当交通工具以自主驾驶模式操作时,主动悬挂系统可以更大程度地减少在一个或更多个频率范围例如与运动病相关联的频率范围内的从道路干扰传递至交通工具的至少一部分的运动。
[0236] 在一些实施方式中,当自主交通工具以常规驾驶模式操作时,主动悬挂系统可以在一些或全部转弯期间保持负到零的交通工具侧倾。负侧倾被定义为远离通常由于离心力而在常规交通工具中出现的旋转中心的侧倾。正侧倾被定义为相反方向的侧倾,即向着转弯并且朝向转弯的中心。交通工具驾驶员通常偏好负到零的侧倾。然而,在自主模式下,乘客可能在某些或全部转弯时偏好正侧倾。因此,在自主操作期间,主动悬挂系统可以将交通工具本体保持在零到正的侧倾。这两种模式之间的这种切换可以例如由于指示从常规驾驶切换至自主操作的传感输入或者由于来自交通工具操作者或乘员的命令或信号而自动地发生。
[0237] 除上述之外,发明人已经认识到,当运动中的交通工具的乘员正在阅读或关注交通工具中的图像或物体时,由人的视觉前庭反射(VOR)引起的眼睛移动可能导致运动病。这可能是由由于VOR引起的读者眼中焦点的移动与正在关注的文本、图像或物体的实际位置之间的差异造成的。VOR基于关注的物体例如计算机屏幕或其他显示器是惯性固定的假设来调节焦点。然而,在移动的车辆中,这通常是不正确的。因此,在一个实施方式中,可以使交通工具内的显示器上的图像以以下方式移动:至少部分地抵消正在从显示器读取或观看显示器上的视频的交通工具乘员的眼睛中发生的视网膜滑动。
[0238] 在一些实施方式中,可以通过减小在1Hz与10Hz之间的频率范围内的交通工具本体的移动来减轻显示器上的图像的位置与由于VOR导致的乘员的焦点的变化之间的这种冲突。另外或可替选地,还可以减轻在该频率范围内的交通工具的一个或更多个子部分和/或交通工具的乘客厢的移动。例如,座椅、桌子和/或工作表面可以包括减轻这些结构在该频率范围内的运动的悬挂系统。
[0239] 除了上述之外,并且如图30所示,在一个实施方式中,显示器580上(例如计算机或接口屏幕上)的图像可以被移动距离D以至少部分地补偿预期的乘员的VOR,这可以帮助减轻乘员出现运动病的可能性。例如,显示控制器582可以通过例如使用头部移动与交通工具移动之间的传递函数来确定针对在给定频率处由于预期的交通工具乘员的VOR而引起的乘员焦点所预计的移动量D,其中,所述传递函数可以以实验方式或统计方式确定。
[0240] 还可以通过例如确定在惯性空间中的成像的移动与交通工具的移动之间的传递函数来确定图像的移动。然后,可以使用产生图像的系统来在该图像中引起用于补偿由于VOR和由交通工具引起的运动而导致的图像的预期位置的差异的运动。例如,在计算机屏幕上的文本的情况下,可以移动图像以减轻在特定频率范围内文本的预期位置与实际位置之间的差异。
[0241] 由于乘员的视觉通常能够补偿低于大约1Hz的移动,因此在一些实施方式中,显示器上显示的图像可以仅被移动成补偿具有以下频率范围的运动:大约1Hz与10Hz之间或者等于大约1Hz至10Hz;大约2Hz与10Hz之间或者等于大约2Hz至10Hz;或者包括大于和小于上述那些范围的范围的任何其他适当的频率范围,这是因为本公开内容不对此进行限制。
[0242] 在一些实施方式中,可以将合成图像投影在交通工具的内部并且使其对乘员可见,以提供可以使不舒适例如运动病或迷失方向最小化的参考点。例如,合成图像或参考可以是向交通工具乘员显示的用于改变乘员对外部环境和交通工具运动的感知的实际观看图像。例如,可以将合成的水平线投影至交通工具内的表面或显示器上。投影至表面上或以其他方式显示在表面上的水平线可以相对于该表面移动,以跟踪车辆的实际移动并且向交通工具内的乘员提供移动的参考。
[0243] 在一些实施方式中,可以经由智能电话应用提供行程概要以显示主动悬挂系统的益处。在一些实施方式中,可以包括在行程概要中的项是例如:总悬挂行程、驾驶员积极性、道路粗糙度概况、在地图显示器上驾驶的路线、能量。
[0244] 在一些实施方式中,地图可以显示关于最近行程的道路粗糙度。在一些实施方式中,在记录的路线上使用主动悬挂系统的益处可以由系统计算和显示。例如可以通过使用1997年公布的ISO标准2631-1中描述的权重因数来计算该益处。
[0245] 在又一实施方式中,可以使用传感器来检测即将发生的或可能的碰撞或事故。这可以通过比较交通工具的预计轨迹以及周围对象、障碍物和/或其他交通工具来完成。如果存在足够高的可能性例如大于阈值百分比的百分比可能性,则可以采取措施以使交通工具和乘员对碰撞做准备,以减轻这样的事件对交通工具乘员的影响。例如,可以使座椅相对于所识别的或预期的撞击向量以及车内气囊的位置重新定位。可以使某些气囊和安全装置武装起来和/或展开,而可以使未与一个或更多个乘员恰当对准的其他气囊和安全装置禁用,以避免不必要的展开或不想要的展开。例如,可以禁用与未被占用的座椅相邻的气囊和/或乘员未恰当地面向的气囊。在一些实施方式中,交通工具气囊可以在碰撞前展开,使得相对于在碰撞中发生接触后交通工具开始减速之后展开的气囊,展开的力和速度可以减小。展开的时机可以使用利用交叉行驶向量确定的预期碰撞时间以及用于展开一个或更多个气囊的时间来确定。
[0246] 在一些实施方式中,交通工具内的每个占用的座椅取决于其位置可以以使对乘员撞击的影响最小化的方式来定向、固定和锁定。例如,座椅可以相对于交通工具的行驶方向朝向最接近的面向前或面向后的方向定向并且锁定在最接近的面向前或面向后的方向上。尖锐物体或硬表面可以被收回,以及/或者气囊或其他安全装置可以被重新定位。因此,在交通工具传感器检测到碰撞或事故即将发生的情况下,可以将可能与交通工具乘员接触的一个或更多个部件置于事故模式。在这样的操作模式下,这样的部件可以被收回或被移开以避免损伤。安全装置诸如例如气囊的展开的速度和/或程度还可以被调节以考虑预期撞击的严重性。
[0247] 在一些实施方式中,如果交通工具传感器检测到碰撞或事故即将发生,则还可以通知乘员为撞击做准备或做出特定姿势或系紧安全带。可以使乘员在乘坐的开始时或在新乘客进入交通工具时知道这样的程序。可以借助于视频演示向任何新乘员自动地说明将提供提高乘客安全性的最佳机会的通过其乘员可以使他们自己为撞击做准备的方法。如果系统识别到所有乘客已经接收到指示或者如果一个或更多个乘员请求禁用这样指示,则这样的指示可以被禁用。如果系统检测到交通工具内存在儿童座椅或幼儿,则可以给予特殊指示。该系统还可以测试儿童座椅是否被恰当地固定,并且如果存在不安全状况则通知乘员。
[0248] 图31图示了实施上面提到的方法和特征的自主交通工具670的一个实施方式。在该实施方式中,交通工具包括四个乘客座椅671a至671d、工作表面672、气囊673a至673h以及工作表面嵌入式气囊674a至674d。如果交通工具正沿着方向A移动并且将要与物体碰撞,则自主交通工具系统可以将座椅对准,使得它们面向最靠近的前向或后向方向,并且在碰撞之前将它们锁定到位。可替选地,如果有足够的时间,则可以针对碰撞向量的影响将座椅调整至最有利的位置,例如可以使座椅朝向或远离来自碰撞的预期运动而定向。同时,可以使某些气囊武装起来以展开并且可以使某些气囊禁用。例如,如果座椅671a和671c被占用并且如图所示地定位,则仅使气囊674d武装起来并且可以使其余气囊解除武装。
[0249] 除了使用主动悬挂系统在交通工具操作期间减轻运动病之外,发明人已经认识到,位于运行的道路交通工具内的一个或更多个主动悬挂系统还可以用于为在与该交通工具集成、位于该交通工具内和/或与交通工具相邻地显示的显示器上描绘的多媒体体验创建更加真实的环境。例如,这样的方法可以用于玩视频游戏、观看电影和/或增强视频真实性体验。
[0250] 在一个实施方式中,配备有一个或更多个传感器的交通工具可以用于记录交通工具中的道路引起的影响。这些记录的影响可以包括例如轮子(簧下质量)运动和/或交通工具本体(簧上质量)运动,所述运动可以包括侧倾、俯仰和/或起伏。所记录的信息可以包括一个或更多个轮子或轮子组件与交通工具本体上的一个或更多个点之间的相对位移。所记录的影响可以包括交通工具和/或轮子组件上的一个或更多个点的速度和/或加速度。用于收集数据的交通工具可以配备有例如被动悬挂系统、半主动悬挂系统或主动悬挂系统。道路引起的影响可以包括由于在道路或其他行驶表面上行驶而导致的交通工具本体(簧上质量)或轮子组件(簧下质量)所经历的任何位移、速度或加速度。
[0251] 配备有主动悬挂系统的不同交通工具随后可以用于在交通工具在室内或室外停放或停止时至少部分地仿制所记录的驾驶引起的影响。例如,停放的交通工具的主动悬挂系统可以在交通工具本体的一个或更多个部分中引起运动,以模拟由同一交通工具或另一交通工具在道路或其他表面上行驶时先前记录的运动。在一些情况下,可以通过减轻一些记录的道路引起的影响或通过人为地增加一些道路引起的影响来修改停放的交通工具的运动。
[0252] 可以通过使用主动悬挂系统来仿制各种预先记录的道路引起的影响,诸如例如交通工具侧倾、俯仰和/或起伏。这样的仿制可以认为是对预先记录的道路引起的影响的“回放”。另外或可替选地,可以通过使用下述平台或其他支承机构来仿制预先记录的道路引起的加速度例如前后加速度和横向加速度,所述平台或其他支承机构可以在这些方向上支承并且移动交通工具。在主动悬挂的约束下,主动悬挂还可以通过使交通工具俯仰或侧倾来引起某些横向加速度和前后加速度的感觉。在该过程期间,可以在停放或停止的交通工具中仿制道路引起的影响,以与预先记录的影响匹配。
[0253] 在一些实施方式中,主动悬挂系统可以精确地仿制所记录的侧倾、俯仰和/或起伏。在一些实施方式中,精确仿制可以意指以小于或等于大约1%、5%、10%或所记录的运动的任何其他适当的百分比的误差范围仿制预先记录的道路引起的量,诸如例如交通工具本体或轮子:位移、速度、加速度或加加速度,或者交通工具:侧倾、俯仰、起伏、侧倾率、俯仰率、侧倾加速度、俯仰加速度。
[0254] 在一些实施方式中,需要由一个或更多个主动悬挂致动器施加以仿制某些预先记录的影响的位移或力可能超出主动悬挂系统的一个或更多个部件的能力。还可以确定出于其他原因还应该限制道路引起的运动的仿制程度。在这样的情况下,预先记录的数据可以被预过滤以将致动器运动或力命令限制在预定义的阈值限制内。例如,在一些实施方式中,发送至致动器控制器的最大主动力和/或最大位移命令可以被限制于在压缩和/或延伸中的期望阈值。因此,在预先记录的数据被预过滤以限制正被仿制的一个或更多个量的一些实施方式中,当该量达到一定阈值时,可以简单地裁剪该量。可替选地,可以转变该量的变化率以避免会向系统引入人为高频激励的斜率不连续性。例如,可以限制重放命令,使得致动器不会撞击坚硬的物理止挡,而是随着致动器接近其压缩行程和/或延伸行程的端部而逐渐减速。词语“逐渐地”可以包括保持在该量的变化率的预定阈值内,同时期望的力和/或距离量也保持在其阈值内。
[0255] 当实施上面提到的方法时,在一些实施方式中,在运动重放期间,一个或更多个致动器的功率或能量消耗可以由一个或更多个控制器限制于预定的最大值。例如,一个或更多个致动器的能量消耗可以被限制成避免使系统的部件过热。在一些实施方式中,可以使用其他传感器例如温度传感器作为反馈机构以同样地限制致动器输出,从而再次避免超过系统的阈值温度。
[0256] 图32图示了用于道路数据收集、预过滤和重放的系统的实施方式的功能框图。交通工具701配备有一个或更多个传感器702,诸如例如惯性运动单元(IMU)、加速度计和/或位移传感器。来自(一个或多个)传感器的数据——如果呈模拟形式的话——可以由数据收集系统703数字化。
[0257] 主动悬挂系统的任何致动器的容量决不是无限的。例如,主动悬挂致动器的行程和力输出的范围通常被限制在操作和/或物理阈值之下。因此,由仪表化交通工具701收集的要被仿制的数据段可以由预过滤器704进行预过滤以去除超过交通工具的一个或更多个致动器709的阈值能力的数据方面。经预过滤的数据可以存储在数据库705中,在数据库705中该数据可以被第二交通工具707的主动抑制系统控制器或交通工具控制器706访问。第二交通工具707可以是与用于收集道路数据的交通工具701相同的交通工具或不同的交通工具。
[0258] 由控制器706访问的数据被转换成一系列力命令,并且以规律的时间步骤被提供至与主动悬挂系统的单独的致动器相关联的角部控制器708。当使用四个致动器709实施这些力命令时,(在预过滤之后的)道路引起的影响被仿制。在该实施方式中,每个致动器连接至交通工具的一个轮子组件。在一些实施方式中,一个或更多个轮子组件可以不附接至致动器和/或单个轮子组件可以被附接至多个致动器。
[0259] 在一些实施方式中,当道路引起的影响被仿制时,具有主动悬挂系统的交通工具可以用作用于进行运动病测试的平台。道路引起的运动可以在停放的交通工具中被仿制,并且坐在交通工具中的一个或更多个测试对象可以经受该运动。例如,交通工具可以用作用于在可重复的条件下测试运动病控制算法的测试台。在一些实施方式中,可以在运动病测试期间要求测试对象执行某些任务,诸如例如从书本、打字页面、计算机或智能电话阅读。在一些实施方式中,在测试期间,阅读材料可以被固定至交通工具或以其他方式与交通工具一起移动。可替选地,阅读材料可以由测试对象保持,或者以至少部分地补偿前庭眼反射(VOR)的方式移动。
[0260] 图33图示了由控制器实现的控制环710的框图,该控制器在重放期间对重放传送至控制器的“道路输入”做出反应。另外,控制器还可以同时实现运动减轻算法,以减少由“道路输入”在交通工具上引起的运动。在一些实施方式中,道路回放未被预过滤以减轻运动量。确切地,致动器控制器实时作用于模拟的道路输入引起的运动以抵制输入干扰,并且以就好像交通工具在道路上行驶一样的所需方式来控制本体。控制器可以实现类似于上面在图11中详述的控制方案。因此,道路(即经预过滤的力命令)向交通工具系统施加一些干扰。该干扰利用车载传感器来测量,并且利用通过控制器的反馈来减轻,以实现所需的减轻力命令。
[0261] 图34针对包括交通工具的前起伏运动720、后起伏运动721和侧倾运动的不同类型的运动示出了减轻的频谱与未减轻的频谱的比较。如图所示,在前起伏频谱中,在0.3Hz至2Hz的范围内的能量被减轻。然而,对于后起伏运动,减轻在0.3Hz至6Hz的范围内。此外,在侧倾频谱中,减轻在0.3Hz至10Hz的范围内。当然,还设想了针对不同的悬挂系统和/或操作模式的在不同的频率范围内的不同运动减轻性能。
[0262] 在一些实施方式中,交通工具的主动悬挂系统可以用于在交通工具以交通工具试验台架上的一个或更多个速度操作时使用预定和/或预先记录的运动来引起某些交通工具本体运动和/或轮子运动。以这种方式,可以在交通工具动力传动系以各种速度操作时研究交通工具本体移动的影响。类似地,在一些实施方式中,还可以在气候室中生成预先记录的道路引起的和/或人工生成的交通工具本体和/或轮子运动以进行另外的研究。
[0263] 在一些实施方式中,还可以在具有主动悬挂系统的交通工具的交通工具本体或一部分中引起某些运动,以产生将将婴儿“摇动”睡着的运动。
[0264] 除了仿制运动之外,在一些实施方式中,可以使用交通工具的主动悬挂系统在交通工具停放在例如停车场、车库或另一方便位置处时引起某些交通工具本体运动和/或轮子运动。这些运动可以至少部分地与交通工具的一个或更多个乘员正观看的视频的至少一个方面同步。视频可以显示在例如附接至仪表板、座椅靠背和/或交通工具中的任何其他位置的显示器上。可替选地,显示器可以对应于置于交通工具中的表面上的显示器和/或是虚拟现实头戴式受话器的一部分诸如例如Oculus Rift装置。在一些实施方式中,系统可以集成在电动交通工具中或与电动交通工具一起使用,其中,在不操作发动机的情况下可以提供电力。
[0265] 视频与交通工具本体移动的至少部分的同步可以基于由例如视频的制作方或第三方提供的运动跟踪。在一些实施方式中,在回放期间使用的信息可以至少部分地通过使用具有主动悬挂的交通工具来生成。交通工具运动可以通过以下方式来产生:人使用诸如例如操纵杆、键盘或触敏计算机屏幕的接口来控制主动悬挂系统。可以由这样的人在观看视频时产生交通工具运动。由这样的人命令的运动可以被记录以供以后回放。在回放期间,交通工具的主动悬挂系统可以用于使交通工具以类似的方式并且在与正被显示的视频的相对时刻移动。
[0266] 在一些实施方式中,主动悬挂系统可以用于在交通工具中引起某些运动以增强乘员在交通工具中聆听音乐、观看视频或玩视频游戏时的体验。可以响应于附有音频和/或视频记录的预先记录的运动跟踪来引起这些运动。这些运动还可以响应于交通工具中的视频游戏的一个或更多个玩家使用一个或更多个控制器输入给出的命令。
[0267] 在一些实施方式中,可以通过以下方式使交通工具对音乐做出响应:使用交通工具的一个或更多个主动悬挂系统来模拟跳舞运动或产生模仿超低音扬声器的声音。
[0268] 图43图示了主动悬挂系统960被用于使交通工具作为音乐系统的超低音扬声器执行的实施方式的框图。音频源961产生电子音频信号,该电子音频信号由滤波器962接收,该滤波器962充当低通滤波器并且将音频信号的低频含量提供至主动悬挂系统。在该实施方式中,主动悬挂系统响应于该经滤波的音频信号来通过使用一个或更多个悬挂系统致动器在交通工具本体中产生低频振动。在主动悬挂系统控制交通工具运动以及执行超低音扬声器的功能的情况下,主动悬挂控制器可以操作主动悬挂在交通工具中引起运动以产生这些可听振动,所述可听振动可以在交通工具停止时和/或在交通工具在道路上行驶时产生。在图43的实施方式中,输入至主动悬挂控制器并且通过主动悬挂系统播放的经滤波的音频信号可以使低频振动增强,以产生更高水平的低频声音。在一些实施方式中,提供至主动悬挂系统的音频信号的低频含量可以小于或等于大约300Hz、200Hz、100Hz、80Hz、60Hz、50Hz或任何其他适当的频率。相应地,输入至主动悬挂系统控制器的频率可以大于或等于大约10Hz、20Hz、30Hz、40Hz或任何其他适当的频率。预期上述范围的组合包括通过主动悬挂系统播放的范围从大约10Hz至300Hz以及从大约10Hz至80Hz的低频范围。当然,还可以使用高于和低于上述频率的频率,包括子可听频率,这是因为本公开内容不限于此。
[0269] 在一些实施方式中,可以用视频游戏(诸如例如包括车辆比赛的视频游戏)编排设计交通工具移动。该移动可以与正在诸如例如Oculus Rift的虚拟现实装置上观察的视频同步。
[0270] 用于与主动悬挂系统交互的用户接口可以包括例如操纵杆、键盘、体感控制传感器或计算机触摸屏。可替选地,一些控制装置可以包括交通工具控制件例如方向盘、制动器、节气门和/或喇叭中的一个或更多个,其中,所述交通工具控制件还可以用作向视频游戏传送命令的输入装置。在一些实施方式中,当交通工具的各种控制装置诸如例如方向盘被用作用于视频游戏的接口时,控制装置的正常功能可以被禁用。在一些实施方式中,交通工具的其他装置可以用作向视频游戏玩家提供附加反馈的输出装置。例如,可以激活通风口或HVAC系统以与视频游戏中的动作同步地吹气。可替选地或另外,可以打开空调或加热系统以更接近地模拟游戏环境。
[0271] 在一种实施方式中,在虚拟世界中包括交通工具(例如,车辆、飞船、飞机、卡车、摩托车等)的视频游戏可以使用真实操作的交通工具的主动悬挂来模拟该模拟交通工具在虚拟世界中的运动。玩游戏的人可以利用用户接口使虚拟世界交通工具转弯、加速或执行另一操纵,其中,该用户接口可以包括安装有主动悬挂的物理交通工具的控制件(例如,方向盘、制动器、节气门)。然后,例如可以使用右侧致动器和/或左侧致动器来以根据操纵预期的方式使车辆倾斜。例如,如果玩视频游戏的人命令交通工具向左转弯,则可以使用致动器来使车辆向右倾斜至与导航转弯的模拟交通工具的速度对应的程度。
[0272] 在一些实施方式中,可以由主动悬挂系统的控制器响应于来自虚拟现实游戏的各种输入来操作主动悬挂来引起交通工具移动,其中,各种输入包括例如:包括粗糙度的路面状况、虚拟交通工具加速度(侧倾、俯仰、起伏)、虚拟交通工具RPM、虚拟交通工具挡位、游戏声音以及虚拟交通工具健康/状况。
[0273] 在一些实施方式中,可以使主动悬挂系统响应于音乐节奏而移动(实时算法,诸如例如Winamp)。算法可以实时地分析原始音频数据以产生交通工具移动。在一些实施方式中,主动悬挂系统可以用于使音乐“可视化”。
[0274] 图44图示了具有包括主动悬挂致动器981和一套传感器982的主动悬挂系统的停放的交通工具980的实施方式的框图。可以使用虚拟现实计算机983来产生可以通过使用虚拟现实装置984来观看和/或聆听的视频和/或声音。同时,虚拟现实控制器可以使运动转换引擎(motion translation engine)984向交通工具的一个或更多个致动器提供运动学命令,从而使交通工具以与虚拟现实装置的用户正在观看和/或聆听内容的协调的方式来移动。
[0275] 交通工具中的传感器可以用于从一个或更多个交通工具乘员接收命令。响应于这些命令,一个或更多个传感器可以向运动转换引擎提供游戏输入,运动转换引擎进而向虚拟现实计算机提供运动命令,其中,该虚拟现实计算机可以改变虚拟现实装置的用户正在观看和/或聆听的内容。
[0276] 图35图示了包括视频显示器732的交通工具中的交通工具座椅730的后视图731。在视频显示器上示出的是具有犀734正在接近交通工具733的图像的视频场景。
[0277] 图36图示了在交通工具的位置响应于正在视频显示器上示出的内容而被改变之后的图4中的座椅730。正在视频显示器上示出的场景已经从图4中的场景改变。此处,犀牛734以使交通工具733向左倾斜的力撞击交通工具。结果,交通工具的主动悬挂系统同时通过向该视频正被观看的交通工具施加侧倾运动来使交通工具向左倾斜,从而产生真实交通工具如视频中的交通工具733一样被犀牛撞击的错觉。主动悬挂系统可以基于与视频一起提供的或先前在交通工具中观看视频时以其他方式产生的运动跟踪来选择真实交通工具的倾斜运动的时机。
[0278] 在有些相关的实施方式中,可以在收集道路影响数据的同时记录交通工具周围事物的视频。以这种方式,在停放的交通工具中重放道路引起的运动的期间,车辆中的人还可以观看道路影响数据被获得的道路的视频。例如,可以使用交通工具来记录在交通工具在鹅卵石上行驶时在交通工具中引起的影响。
[0279] 以这种方式,可以使用具有主动悬挂系统的交通工具来证明该系统在减轻道路引起的运动方面的有效性。例如,在经销商陈列室中,当在鹅卵石或其他路面上行驶时在交通工具中引起的运动被仿制时,潜在顾客可以坐在交通工具中。然后,可以通过使用如本文所述的某些致动器控制算法来减轻所引起的运动。通过示出在减轻和未减轻的情况下在鹅卵石道路上行驶的视频,可以使这种体验更加有效。
[0280] 在一些实施方式中,主动或半主动悬挂系统的控制器可以用于使主动或半主动悬挂模拟被动悬挂系统。在图46中,曲线970示出了在压缩期间的被动车辆阻尼器的力/速度关系,而曲线971示出了在延伸期间的力/速度关系。可以看出,这两条曲线都是单值函数,并且两条曲线的差别通常由迟滞造成。图45的曲线972图示了主动悬挂系统的实施方式的典型的力/速度特性,其中,主动悬挂系统被看作实现力和速度的几乎无限的组合。由于这种能力,因此主动悬挂系统的控制器或半主动悬挂系统(未示出)的控制器可以使这些系统仿制曲线970和971的力/速度分布。主动悬挂系统还可以被命令以补偿悬挂系统中的弹簧的弹簧常数的差。模拟被动悬挂系统的性能可以被用作在例如交通工具经销商处潜在顾客的示范乘坐期间的营销工具。以这种方式,销售人员可以为了客户的利益而使用用户接口在主动与被动悬挂性能之间来回切换来容易地展示主动悬挂系统的益处。
[0281] 在主动悬挂系统的一些实施方式中,可以使用人机接口(HMI)向交通工具乘员提供关于主动悬挂系统的性能的增加的信息,不论在交通工具停止时还是交通工具在道路上行驶时。另外或可替选地,可以使用HMI来选择主动悬挂系统的各种操作模式。
[0282] 图47图示了包括道路轮廓指示991、模式选择992、运动提示选择993以及预设选择器994的HMI 990的实施方式。可以使用传感器995来测量悬挂系统996的性能和/或道路干扰信息,并且将该信息提供至HMI控制器。在一些实施方式中,HMI控制器然后可以通过例如使用虚拟形象(avatar)表示交通工具来在HMI显示器上显示车辆的运动。可以通过表示近似由于在道路上行驶而在交通工具轮子中引起的运动的轮廓来图示道路交互。可以在HMI显示器上示出交通工具运动与交通工具轮子的道路引起运动之间的差别,以说明主动悬挂系统的有效性。系统用户997还可以使用HMI来选择用于控制主动悬挂系统的行为的交通工具模式。例如,用户可以选择其中主动悬挂系统产生与在大型豪华轿车中体验的乘坐类似的平稳乘坐的舒适模式。可替选地,用户可以选择其中交通工具更紧密地靠近道路行驶并且跟随其垂直移动的运动车辆模式。用户还可以选择例如在如先前论述的转弯和其他操纵期间交通工具可以提供的运动提示。交通工具还可以使用HMI来选择用于各种功能的预设,例如交通工具将提供的例如用于在一天的第一次相遇中问候拥有者、用于指示车辆何时被锁定以及用于对各种命令做出响应的姿势。
[0283] 示例:运动病测试
[0284] 通过使用交通工具的主动悬挂系统仿制从使用半主动悬挂系统在波士顿马萨诸塞地区周围在各种交通状况下驾驶的交通工具记录的运动来进行运动病测试。对于这些测试,选择跨越500秒的连续路段道路数据来在实验室使用如上面详述的交通工具的主动悬挂系统来重放。在测试期间,测试对象在坐在“重放”所记录的运动的交通工具中达总共30分钟的同时从移动计算装置例如iPhone读取文本,此后,要求测试对象从零(即无运动病)到10(即呕吐、恶心和/或干呕)评估他们运动病的程度。随后,使用来自半主动悬挂系统的相同记录的运动来重复测试。然而,实施使用如本文所述的主动悬挂系统的运动减轻策略。具体地,主动悬挂系统减少了在0.2Hz至10Hz的范围内的交通工具运动,参见上面先前论述的图示了针对减轻运动与未减轻运动二者的不同运动的PSD的频域比较的图34。在未减轻测试期间经受运动病的那些测试对象中的67%在减轻运动测试期间未显示运动病的迹象。
在初始测试期间经受运动病的其余33%的个体报告经受的运动病的速率和严重性得到显著降低。
[0285] 通过使用这些技术,发明人已经认识到,减少在通常与运动病相关联的那些频率以外的某些频率下的交通工具侧倾、俯仰和/或起伏可以极大地减少在交通工具内的运动病症状。因此,如上面详述的,在一些实施方式中,可以使用交通工具的一个或更多个悬挂系统来使在0.05Hz至10Hz之间、0.2Hz至10Hz之间、0.5Hz至10Hz之间、1Hz至10Hz之间的一个或更多个频率范围或者任何其他适当的频率范围内的运动无效,从而减少交通工具乘员的运动病。
[0286] 本文所描述的技术的上述实施方式可以以多种方式中的任意方式来实现。例如,这些实施方式可以使用硬件软件或前述的组合来实现。当以软件实现时,软件代码可以在任何适当的处理器或处理器集合上执行,不论其设置在单个计算装置中还是分布在多个计算装置中。这样的处理器可以被实现为集成电路,其中,集成电路部件中具有一个或更多个处理器,该集成电路部件包括本领域已知名称的可商购的集成电路部件例如CPU芯片、GPU芯片、微处理器微控制器协处理器。可替选地,处理器可以在定制电路系统(例如ASIC)中实现,或在由配置可编程逻辑器件而产生的半定制电路系统中实现。作为又一替选方式,处理器可以是更大电路或半导体装置——不论其是可商购的、半定制的还是定制的——的一部分。作为具体示例,一些可商购的微处理器具有多个核,使得这些核中的一个核或这些核的子集可以构成处理器。但是,可以使用任何适当格式的电路系统来实现处理器。
[0287] 此外,应该理解,计算装置可以以多种形式中的任何形式来体现,例如机架式计算机、台式计算机、膝上型计算机或平板计算机。另外,计算装置可以被嵌入在通常不被视为计算装置但是具有适当处理能力的装置中,所述装置包括个人数字助理(PDA)、智能电话或者任何其他适当的便携的或固定的电子装置。
[0288] 另外,计算装置可以具有一个或更多个输入装置和输出装置。除了别的之外,这些装置可以用于提供用户接口。可以用于提供用户接口的输出装置的示例包括用于输出的视觉呈现的打印机或显示屏以及用于输出的可听呈现的扬声器或其他声音生成装置。可以用于用户接口的输入装置的示例包括键盘和定点装置,例如鼠标、触摸板和数字平板。作为另一示例,计算装置可以接收通过语音识别的输入信息或者接受其他可听格式的输入信息。
[0289] 这样的计算装置可以通过任意适当形式的一个或更多个网络来互连,包括局域网或广域网,例如企业网或因特网。这样的网络可以基于任何合适的技术并且可以根据任何合适的协议来操作,并且这样的网络可以包括无线网络、有线网络或光纤网络。
[0290] 另外,本文概述的各种方法或处理可以被编码为可以在采用各种操作系统或平台中的任一个的一个或更多个处理器上执行的软件。另外,这样的软件可以使用多种合适的编程语言和/或编程或脚本工具中的任一个来编写,并且还可以被编译为可执行机器语言码或者在框架或虚拟机上执行的中间代码。
[0291] 在这方面,所公开的实施方式可以被实现为编码有下述一个或更多个程序的计算机可读存储介质(或多种计算机可读介质)(例如,计算机存储器、一个或更多个软盘、致密盘(CD)、光盘、数字视频盘(DVD)、磁带、闪速存储器、现场可编程门阵列或其他半导体装置中的电路配置或者其他有形的计算机存储介质),所述程序在一个或更多个计算机或其他处理器上执行时执行实现上面论述的本发明的各种实施方式的方法。如根据前述示例明显的是,计算机可读存储介质可以保留信息达足够的时间以提供非暂时形式的计算机可执行指令。这样的计算机可读存储介质或媒介可以是可移植的,使得其上存储的一个或更多个程序可以被加载到一个或更多个不同的计算机或其他处理器上,以实现如上面论述的本发明的各个方面。如本文所使用的,术语“计算机可读存储介质”仅涵盖可以被认为是制造品(即,制品)或机器的非暂态计算机可读介质。可替选地或另外,本发明可以被实现为除了计算机可读存储介质之外的计算机可读介质,例如传播信号。
[0292] 术语“程序”、“软件”、“代码”或类似术语在本文中在一般意义上用于指代可以用来将计算装置或其他处理器编程为实现如上面论述的本发明的各个方面的任何类型的计算机代码或计算机可执行指令集。另外,应当理解,根据该实施方式的一个方面,在被执行时执行本发明的各个方法的一个或更多个计算机程序不需要驻留在单个计算机或处理器上,而是可以以模化形式分布在用于实现本发明的各个方面的多个不同的计算机或处理器中。
[0293] 计算机可执行指令可以具有许多形式,例如由一个或更多个计算机或其他装置执行的程序模块。通常,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。通常,这些程序模块的功能可以根据需要组合或分布在各种实施方式中。
[0294] 另外,数据结构可以以任何适当形式存储在计算机可读介质中。为了简化说明,可以将数据结构示出为具有通过在数据结构中的位置而相关的字段。这样的关系同样地可以通过为字段的存储分配计算机可读介质中的传达字段之间的关系的位置来实现。然而,可以使用任何合适的机制来建立数据结构的字段中的信息之间的关系,包括通过使用指针、标签或建立数据元素之间的关系的其他机制。
[0295] 虽然已经结合各种实施方式和示例描述了本教导,但是本教导不意在被限制于这样的实施方式或示例。相反,如本领域技术人员将理解的,本教导涵盖各种替选方案、修改方案和等同物。因此,前面的描述和附图仅是作为示例。
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