用于載運工具的預測控制系統技術方案

提供了基于所預測的運動來減輕對乘員的不良影響的裝置、系統(100)和方法。可以通過檢測一個或多個速度控制機構的操作，和/或使用各種類型的傳感器(110，120，130，140)來完成對載運工具(105)的運動的預測。可以使用一個或多個處理器(150)來導出所預測的運動，并向致動器(160A，160B，160C)發出致動信號，以改變載運工具(105)的操作和/或在載運工具內與乘員相互作用的座椅或其他受控裝置(170)的操作。相互作用的座椅或其他受控裝置(170)的操作。相互作用的座椅或其他受控裝置(170)的操作。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于載運工具的預測控制系統


[0001]本申請的領域是汽車和其他載運工具控制。

技術介紹

[0002]以下描述包括有助于理解本申請的信息。
[0003]無論是乘坐私人載運工具還是公共交通工具，這些載運工具的乘員(例如，駕駛員、飛行員、騎手、乘客、寵物、貨物或貨品等)有時會受到不良的載運環境的影響，這些不良的載運環境是由載運工具的不期望的運動或突然的運動引起的。本文中的載運工具可以包括各種載運工具類型(例如，機動車、卡車、汽車、摩托車、自行車、輪船、游輪、飛機、火車、地鐵)或任何其他運輸方法。不期望的運動包括對這些類型的載運工具產生不良影響的急加速和急減速、顛簸、轉向、振動等。對載運工具乘員的不良影響范圍可以從輕微的惱怒到嚴重的生理或心理不適。
[0004]現有系統通過調節不期望的載運工具運動來提供解決方案。例如，已知汽車使用懸架部件(例如，包括各種彈簧或液壓活塞的減震器)來減輕顛簸和振動。然而，任意給定的懸架部件不一定適合所有不良條件。例如，在由于極度崎嶇的道路狀況而導致過度的懸架運動發生的情況下，將減震器應用于阻尼彈簧振動的結果可能會受到懸架部件的機械結構的限制。一些載運工具具有能夠由乘員進行致動的可調節懸架，一些載運工具具有自動致動的可調節懸架，例如，當載運工具轉向時，可調節懸架能夠被自動致動。然而，手動或自動致動的可調節懸架系統具有由懸架部件的結構限制引起的上述類似問題，因此不適用于在所有不良條件下吸收和耗散來自彈簧的所有過剩的能量。
[0005]在已知系統中仍未解決的一個問題是系統被設計為反應性的而不是預測性的。更具體地，可調節或不可調節的懸架系統均被設計成在不期望的運動對載運工具生效之后有所反應，例如，從彈簧吸收過剩的能量以在發生顛簸或劇烈振動之后阻尼彈簧振蕩。當載運工具所需的改變懸架的執行需要幾秒鐘或更多的反應時間時，這一問題尤其嚴重。繼續上面的示例，汽車可能會在幾米的崎嶇路面上行駛，而在懸架更換執行完成時，汽車已經駛過了崎嶇路面。類似地，如果駕駛員用力踩下油門踏板，通常會出現幾秒鐘的延遲，然后才能明顯加速。如果載運工具在調節懸架之前等待加速發生，則可能為時已晚，無法適當地顧及到載運工具座椅上的駕駛員。
[0006]因此，仍然需要預先預測載運工具的運動的設備、系統和方法，以主動改變載運工具的乘員的載運環境的方式減輕或補償由所預測的運動引起的對乘員的不良影響。

技術實現思路

[0007]本申請的主題提供了裝置、系統和方法，其中，載運工具的運動被預測并用于主動改變乘員的載運環境，以減輕由所預測的運動對乘員造成的不良影響。
[0008]本申請的示例提供了對載運工具運動的預測以及對載運環境的主動改變，以改善載運工具乘員的搭乘體驗。可以以任意合適的方式完成對載運工具運動的預測，包括通過
速度控制機構的檢測操作。在本申請的各種實施例中，速度控制機構可以包括機械控制機構和/或電氣控制機構。例如，機械控制機構可以與油門踏板、制動踏板和/或方向盤的操作相關聯。電氣控制機構可以與線控驅動(即線控驅動、線控轉向、線控飛行或其他線控技術)系統相關聯，該線控驅動系統利用電氣或機電系統執行通常由機械連桿操作的載運工具功能。在各種實施例中，油門踏板、制動器、方向盤和/或輪驅動系統(或其他速度控制機構)的操作產生信號，用于預測載運工具的未來運動。基于該預測，系統可以使用致動器主動改變乘員座椅的位置或方向，以減輕可能發生的對乘員的不良影響。
[0009]可以設想，速度控制機構可以從載運工具內部、載運工具外部或以上兩者的組合進行操作。還可使用來自一個或多個諸如主動傳感器或被動傳感器(即，未被乘員或其他媒介主動操作的傳感器)之類的傳感器的輸入來獲得對載運工具運動的預測。在本申請的各個實施例中，示例傳感器包括壓力傳感器、運動傳感器(例如，慣性測量單元(IMU))、光檢測和測距(LIDAR)傳感器、光傳感器(紅外傳感器、紫外線傳感器、激光傳感器等)、相機、位置傳感器(例如，全球定位系統(GPS)接收器)、聲音傳感器(超聲傳感器等)等。這些傳感器中的一些可配置為基于即將出現的道路狀況的變化、即將出現的交通的變化或周圍天氣的變化來預測載運工具的運動。基于這樣的預測，例如可以通過接合四輪驅動(4WD)或其他防滑技術，或者通過減慢載運工具的速度來改變載運工具乘員的載運環境。
[0010]上述傳感器中的任意一個或多個可以位于載運工具內或載運工具上(以下稱為機載傳感器)，也可以遠離載運工具(以下稱為機外傳感器)。
[0011]在本申請的各個實施例中，使用處理器來從一個或多個傳感器導出所預測的運動，并將致動信號發送至一個或多個致動器。在一些實施例中，處理器可以被設置為至少部分地基于過去的致動信號產生致動信號，該過去的致動信號是由與當前預測的運動相似的歷史運動對應的歷史經驗中得到的。在其他實施例中，也可以通過考慮載運工具乘員的特征來產生致動信號。在這樣的實施例中，乘員的特征可以包括與乘員的體重、身高、脊柱曲度、柔韌性、體溫、坐高、肩寬、臀圍、腰圍、胸圍、年齡、性別、身體殘疾、健康狀況或精神狀況相關聯的一個或多個信息。例如，在預計有崎嶇的道路時，可以適當地針對體重輕的乘員，將載運工具的沖擊的配置改變為一個程度，而針對體重較重的乘員，將沖擊的配置改變為另一程度。
[0012]在本申請的各個實施例中，對載運環境的示例性改變包括座椅、方向盤或其他物理調節、音樂或其他聽覺調節和/或顯示或其他視覺調節。例如，本申請中的座椅調節可以包括調節座椅的任意一個或多個部件的距離、方向、布局、傾斜度、高度、溫度或剛度中的至少一個。對載運環境的其他示例性改變包括改變空間位置、座椅約束或安全帶的張力或載運工具的懸架系統中的至少一個。
[0013]可以考慮所有方式的載運工具，無論載運工具是用于陸、海、空還是這些模式的組合。在本申請的各個實施例中，示例性載運工具包括乘員駕駛或自動駕駛的載運工具、無人機或其他非乘員駕駛的載運工具。示例性載運工具還包括用于特定目的的載運工具，包括用于私人、公共、政府或軍事用途的載運工具。
[0014]本申請的各個實施例解決了如何主動地適應可能會對乘員產生不期望的影響的載運工具運動的重大技術問題。提供了連接到各個傳感器和/或控制單元的處理器以預測潛在的不良運動。還提供了處理器，以對乘員的座椅、載運工具的其他方面或載運環境進行
預測性調節，以減輕基于預測運動可能發生的不良影響。
[0015]通過以下對優選實施例的詳細描述以及附圖，本申請主題的各種目的、特征、方面和優點將變得更加顯而易見，在附圖中，相同的附圖標記表示相同的部件。
附圖說明
[0016]圖1是載運工具的預測控制系統的示例性示意圖，該系統被配置為基于預測的載運工具的運動主動減輕或補償對乘員的不良影響。
[0017]圖2是標識有各種示例性機載速度控制傳感器和機外速度控制傳感器的圖示。
[0018]圖3是標識有各種示例性機載乘員傳感器和機外乘員傳感器的圖示。
[0019]圖4是本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.主動座椅控制系統，用于具有座椅的載運工具，所述系統包括：速度控制傳感器；致動器，連接到所述座椅；以及處理器，配置為：使用從所述速度控制傳感器導出的第一控制信號來預測所述載運工具的未來運動，以及向所述致動器提供致動信號，以操作速度控制機構至少部分地減輕所預測的未來運動的影響。2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述致動器包括所述速度控制機構，所述速度控制機構至少部分地設置在所述載運工具內或所述載運工具上。3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述速度控制傳感器檢測加速踏板或制動踏板的操作。4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述速度控制傳感器檢測方向盤的操作。5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述速度控制機構設置在所述載運工具的外部。6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述致動器包括步進馬達、液壓活塞或氣動活塞中的一個或多個。7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述主動座椅控制系統還包括存儲器，所述處理器被編程為至少基于存儲在所述存儲器中的歷史數據產生所述致動信號。8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述主動座椅控制系統還包括乘員傳感器，所述乘員傳感器配置為基于檢測到由所述座椅承載的乘員的特征來產生第二控制信號，其中，所述乘員的特征與以下一個或多個相關聯：所述乘員的體重、身高、柔韌性、體溫、脊柱曲度、坐高、肩寬、臀圍、腰圍、胸圍、年齡、性別、身體殘疾、健康狀況或精神狀況，并且其中，所述處理器被編程為至少基于所述第二控制信號產生所述致動信號。9.根據權利要求1所述的系統，其中，所述致動器控制所述座椅的至少一個部件的距離、方向或剛度中的至少一個。10.根據權利要求1所述的系統，其中，所述致動器控制所述載運工具的空間位置或座椅約束的張力中的至少一個。11.一種控制載運工具的載運環境的方法，包括：接收第一信號；至少基于接收到的第一信號預測所述載運工具的運動；基于預測的運動，計算對所述載運環境的調節，以至少部分地減輕對所述載運工具的影響；以及執行對所述載運環境的調節。12.根據權利要求11所述的方法，還包括：從傳感器導出所述第一信號，所述傳感器包括光傳感器或聲音傳感器中的一個或多個。13.根據權利要求11所述的方法，還包括：從位置確定傳感器導出所述第一信號。14.根據權利要求11所述的方法，還包括：從針對制動踏板或其他制動機構的傳感器導出所述第一信號。15.根據權利要求11所述的方法，還包括：從針對慣性測量單元的傳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳軍，
申請(專利權)人：深圳市大疆創新科技有限公司，
類型：發明
國別省市：