缓解移动交通工具中的晕动病制造技术

技术编号：40328455 阅读：32 留言：0更新日期：2024-02-09 14:21

公开了用于预见交通工具的一个或更多个乘员所经历的晕动病的发生和/或减轻交通工具的一个或更多个乘员所经历的晕动病的严重程度和/或持续时间的各种系统和方法。晕动病尤其发生在交通工具在道路表面上行驶并且一个或更多个乘员正在执行需要视觉聚焦的任务时。此外，公开了用于预测或以其他方式确定交通工具乘员的头部运动的方面和眼动的特征以及使用该信息通过控制交通工具运动的方面来减轻晕动病的系统和方法。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请根据35u.s.c.§119(e)要求于2021年5月17日提交的美国临时申请序列第63/189,322号的优先权，该美国临时申请的公开内容通过引用整体并入本文。

技术介绍

1、运动病(motion sickness)或晕动病(kinetosis)是由在海洋、陆地、铁路或太空中行驶的许多交通工具的乘员所经历的现象。众所周知，例如汽车的驾驶员比不控制交通工具的乘员遭受晕动病的可能性小得多。传统地，运动病被认为是在大脑从多个感官接收到的冲突信息时发生。

2、晕动病的原因尚未完全了解，但是在研究中已经确定了许多作用因素。内耳器官与其他感官输入(例如视觉或触觉输入)之间的不匹配是一个重要因素，该不匹配例如是预期运动与感知运动之间的不匹配。业内已知的其他因素包括低频运动、头部的旋转以及包括旋转和位移的组合运动。

技术实现思路

1、根据本公开内容的方面，提供了用于操作交通工具的方法，该方法包括：当乘员坐在交通工具中的座椅上时，在道路表面上运送交通工具的乘员；使用第一传感器测量道路表面引起的对交通工具的一部分的扰动；基于传感器的一个或更多个测量，使用将乘员头部的运动与道路表面引起的扰动进行关联的第一模型，确定乘员头部的运动的方面(例如，乘员头部的纵摇运动、乘员头部的横摇运动，或乘员头部的起伏运动)；基于所确定的方面，使用基于微处理器的控制器来控制座椅的运动；以及使用座椅的运动来控制所确定的运动的方面。在一些实施方式中，对乘员头部的方面的控制可以包括控制运动幅度。在一些实施方式中

2、根据本公开内容的方面，提供了用于操作交通工具的方法，该方法包括：在道路表面上运送交通工具的乘员，其中，乘员坐在交通工具中的座椅上并且执行焦点视觉任务；使用第一传感器测量道路表面引起的对交通工具的一部分的扰动；基于测量，使用第一模型来确定在执行该焦点视觉任务期间与乘员的眼睛的运动相关联的至少一个参数(例如，注视率、向前扫视比率、扫视幅度、向后扫视幅度、视觉误差、或vor抑制)的值，其中第一模型将乘员眼睛的运动与扰动进行关联；基于该确定，使用基于微处理器的控制器控制座椅的运动；以及使用座椅的运动来控制参数的值。在一些实施方式中，座椅致动器可以介于座椅与交通工具底板之间，并且可以用于控制座椅的运动。替选地或附加地，交通工具主动悬挂致动器可以介入交通工具的簧下质量与交通工具的簧上质量之间，并且用于控制座椅的运动。在一些实施方式中，第一模型可以包括将乘员眼睛的移动与乘员头部的移动进行关联的第一传递函数。在一些实施方式中，第一模型还可以包括将乘员头部的移动与座椅的移动进行关联的第二传递函数。在一些实施方式中，第一模型还可以包括将座椅的移动与簧上质量的移动进行关联的第三传递函数。在一些实施方式中，第一模型还可以包括将簧上质量的移动与簧下质量的移动进行关联的第四传递函数。在一些实施方式中，基于微处理器的控制器可以包括从第一模型接收信息的反馈控制器。

3、根据本公开内容的方面，提供了用于操作自动驾驶交通工具的方法，包括：在交通工具的第一操作模式中，确定半自动驾驶交通工具中的乘员正在驾驶交通工具；在交通工具的第一操作模式中，使用基于微处理器的控制器操作交通工具中的悬挂致动器(例如，座椅悬挂系统致动器或交通工具主动悬挂系统致动器)，其中控制器的控制参数被设置为第一值；在交通工具的第二操作模式中，确定乘员没有驾驶交通工具；以及在交通工具的第二操作模式中，使用基于微处理器的控制器操作悬挂致动器，其中控制器的控制参数被设置为第二值。在一些实施方式中，基于选自包括操纵性、交通工具部件磨损和效率的组的交通工具度量来选择第一值。在一些实施方式中，基于交通工具乘员的舒适度水平来选择第二值。在一些实施方式中，该方法还可以包括确定乘员正在执行焦点视觉任务；以及在执行焦点视觉任务期间，使用基于微处理器的控制器操作悬挂致动器，其中控制器的控制参数被设置为第三值。在一些实施方式中，选择第三值以例如减小乘员头部的运动、乘员的视觉误差或乘员的vor抑制。

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【技术保护点】

1.一种操作交通工具的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述乘员的头部的运动的方面选自包括以下的组：所述乘员的头部的纵摇运动、所述乘员的头部的横摇运动和所述乘员的头部的起伏运动。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，步骤(e)中对所述方面的控制包括控制所述运动的幅度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述幅度被控制在1Hz与9Hz之间的频率范围内。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述幅度被控制在3Hz与8Hz之间的频率范围内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在步骤(d)中，使用介于所述座椅与交通工具底板之间的座椅致动器以控制所述座椅的运动。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在步骤(d)中，使用介于所述交通工具的簧下质量与所述交通工具的簧上质量之间的交通工具主动悬挂致动器以控制所述座椅的运动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述第一模型包括将所述乘员的头部的移动与所述座椅的移动进行关联的第一传递函数。</p>

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一模型包括将所述座椅的移动与所述簧上质量的移动进行关联的第二传递函数。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一模型包括将所述簧上质量的移动与所述簧下质量的移动进行关联的第三传递函数。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，(d)中的所述基于微处理器的控制器包括从所述第一模型接收信息的反馈控制器。

12.一种操作交通工具的主动悬挂系统的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述信号至少部分地基于传感器的输出。

14.根据权利要求12至13中的一项所述的方法，其中，所述信号至少部分地基于模型的输出。

15.根据权利要求12至14中的一项所述的方法，其中，所述乘员的运动是所述乘员的头部的运动。

16.根据权利要求12至14中的一项所述的方法，其中，所述乘员的运动是所述乘员的眼睛的运动。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述乘员的运动至少部分地基于关于即将到来的道路的预测信息。

18.一种操作具有主动悬挂系统的交通工具的方法，所述方法包括：

19.一种操作交通工具的方法，所述方法包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其中，步骤(c)中的参数选自包括以下的组：注视率、向前扫视比率、扫视幅度、向后扫视幅度、视觉误差和VOR抑制。

21.根据权利要求19至20中任一项所述的方法，其中，在步骤(d)中，使用介于所述座椅与交通工具底板之间的座椅致动器以控制所述座椅的运动。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其中，在步骤(d)中，使用介于所述交通工具的簧下质量与所述交通工具的簧上质量之间的交通工具主动悬挂致动器以控制所述座椅的运动。

23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法，其中，所述第一模型包括将所述乘员的眼睛的移动与所述乘员的头部的运动进行关联的第一传递函数。

24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法，其中，所述第一模型包括将所述乘员的头部的移动与所述座椅的移动进行关联的第二传递函数。

25.一种操作交通工具的方法，所述方法包括：

26.根据权利要求25所述的方法，其中，基于选自包括操纵性、交通工具部件磨损和效率的组的交通工具度量来选择所述第一值，并且其中，基于乘员的舒适度水平来选择所述第二值。

27.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，其中，所述悬挂系统选自包括座椅悬挂系统和交通工具主动悬挂系统的组。

28.根据权利要求26至27中任一项所述的方法，还包括：确定所述乘员正在执行焦点视觉任务；以及在执行所述焦点视觉任务期间，使用基于微处理器的控制器来操作所述悬挂系统，其中，所述控制器的控制参数被设置为第三值。

29.根据权利要求28所述的方法，其中，选择所述第三值以减小选自包括以下的组的量：乘员的头部的运动、乘员的视觉误差和乘员的VOR抑制。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种操作交通工具的方法，所述方法包括：

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，步骤(e)中对所述方面的控制包括控制所述运动的幅度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述幅度被控制在1hz与9hz之间的频率范围内。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述幅度被控制在3hz与8hz之间的频率范围内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在步骤(d)中，使用介于所述座椅与交通工具底板之间的座椅致动器以控制所述座椅的运动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述第一模型包括将所述乘员的头部的移动与所述座椅的移动进行关联的第一传递函数。