CN104136311B - 车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式描述了模块/逻辑/电路，所述模块/逻辑/电路用于接收识别车辆附近的地形、环境和/或一个或多个对象的图像数据，确定所述一个或多个对象相对于所述车辆的投影，确定所述一个或多个对象是否会与所述车辆相撞，响应于确定所述一个或多个对象会相撞，则改变车辆状态。在一些实施方式中，改变车辆状态至少部分地基于驾驶员相对于一个或多个被确定要与所述车辆相撞的对象的位置(例如，移动车辆以保护驾驶员)。在一些实施方式中，改变车辆状态包括调节车辆的制动器以改变其轨迹、调节车辆的方向盘以改变其轨迹和调节惯性轮的方向或旋转速度(对于CMG辅助车辆)中的至少一种。

Description

车辆控制系统

优先权声明

本申请要求2012年2月27日递交的临时申请No.61/603,887和2012年2月27日递交的临时申请No.61/603,889的优先权。

技术领域

本发明的实施方式总体涉及交通车辆，特别是涉及车辆控制系统。

背景技术

目前的车辆安全系统利用各种传感器检测相对于车辆的对象；但是，这些系统的应用和功能极其有限。例如，车辆备用辅助设备使用照相机和显示器为驾驶员提供车辆后部区域范围的视频图象。此外，各种各样的其它传感器已被用来检测处于车辆临近区域范围的对象——例如，雷达传感器已被用来检测相对于车辆的对象，及该对象相对于所述车辆的距离和速度；但是，这些系统仅仅通知驾驶员车辆周围的情形，并不能与所述车辆系统相互作用以便前摄地、同时地、或者追溯地预防、缓解或者降低碰撞的影响或者保护驾驶员或乘客。

越来越多的车辆都安装有生成数据用来解释周围的地形和环境对象的传感器。由传感器生成的数据可以被各种车辆系统如自适应巡航控制系统、制动系统或者其他主动安全设备使用，但是，在一个实施方式中，本发明将会使得利用传感器输入和转矩、使用恢复力、通过用于联接至车辆的一个或多个惯性轮的方向和旋转速度的控制力矩陀螺(CMG)自适应控制系统以改变车辆状态的能力变得显而易见。

此外，随着替代车辆如混合动力车、电力车和燃料电池车的需求的增加，最小化车辆重量和最大化车辆内部体积变得重要。目前的车辆部件的冷却系统，如散热器，是典型的以螺栓固定的部件，它们显著地增加了非内部车辆体积。此外，目前的车辆部件的冷却系统无法处理非发动机部件(如电气部件(例如计算装置部件))的大量热产生。所需要的是一种车辆部件的冷却系统，所述系统有效地降低车辆部件的工作温度，同时也不会对车辆的尺寸或重量产生不利影响。

附图说明

参照以下附图，对本发明的非限制性的且非穷尽的实施方式进行了描述，其中，在各视图中相似的附图标记指代相似的部件，除非另有说明。应当理解的是，以下附图可以不按比例绘制。

图1为根据本发明的一实施方式的用于避免和缓解车辆碰撞的过程的流程图。

图2A至图2B为根据本发明的一实施方式的包含碰撞避免和缓解系统的车辆的说明。

图3A至图3B为本发明的一实施方式的包含碰撞避免和缓解系统的自平衡车辆的说明。

图4为利用本发明的一实施方式的计算装置的说明。

图5A至图5B为根据本发明的一实施方式的用来控制碰撞避免和缓解系统的控制系统的说明。

图6为根据本发明的一实施方式的利用车辆冷却系统的车辆散热器和热源的说明。

图7为根据本发明的一实施方式的系统冷却回路的图。

图8A和图8B为根据本发明的实施方式的由车辆冷却系统使用的子框架部件的说明。

图9A和图9B为根据本发明的一实施方式使用冷却部件的陀螺仪装置的说明。

接着是对某些细节和实施的描述，包括可以示出以下描述的一些或者全部实施方式的附图的说明，以及本文提出的创造性概念的其他可能的实施方式或实施的讨论。以下提供本发明实施方式的概述，随后参照附图，提供更详细的说明。

具体实施方式

本发明的实施方式描述了用于感测和检测地形、环境状况、环境对象并评估车辆碰撞的避免和缓解的方法、设备和系统。在下文的描述中，列举了许多具体细节以提供对实施方式透彻的理解。然而，相关领域的技术人员会意识到本文所述技术可以在没有所述具体细节中的一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他方法、部件、材料等实施。在其他的实例中，公知的结构、材料或操作没有被示出或详细描述，以避免使得某些方面含糊不清。

图1为根据本发明的一实施方式的车辆碰撞避免和缓解的过程的流程图。所述流程图提供了各种过程动作的序列的实例。虽然以特定的序列或顺序示出，除另有规定外，所述动作的顺序可以被修改。因此，所示的实施应当理解为仅作为实例，示出的过程可以以不同的顺序执行，某些动作也可以并行地被执行。此外，一个或多个动作在公开的各种实施方式中可以被省略，因此，在每个实施中并非所有的动作都是必须的。其它过程的流程是可能的。

过程100包括接收识别车辆附近的地形、环境或者一个或多个对象的图像数据的操作102。所述图像数据可以由一个或多个由车辆包括的或者与车辆以通信方式联接的成像传感器或深度传感器接收。所述图像数据可以包括摄影图像数据或视频图像数据。在一些实施方式中，所述成像数据或深度数据包括点云数据、矢量数据、多边形数据或者其他空间数据的形式的三维数据，且由装置输入端从不限于以下而收集：光探测和测距(LiDAR)、闪光LiDAR、声呐、结构光(白光，红外光，等)、多立体视角摄影测量、激光探测和测距(LADAR)“重像”等，如以下所述。

分析收到的图像数据以便确定地形、环境表面和/或一个或多个对象相对于车辆的投影104。运用这种投影，基于所述一个或多个对象相对于车辆的确定的投影，进一步确定所述一个或多个对象是否会与车辆碰撞106。基于碰撞是否是可能的、即将发生的或者可避免的108，车辆的状态可以被调节。在这个实施方式中，如果碰撞不是即将发生的，则可以保持车辆的状态110。响应于确定所述一个或多个对象将碰撞，车辆的状态可以被改变112。

在一些实施方式中，改变车辆的状态包括以下中的至少一种：调节车辆的制动器以改变其轨迹，调节车辆的方向盘以改变其轨迹，和调节陀螺仪的惯性轮的方向或旋转速度(对于如下文所述的陀螺仪辅助的车辆)。改变车辆状态可以包括操纵车辆以避免与对象相碰撞或者选择多个对象中的一个对象相碰撞(例如，静止对象，而不是朝向车辆运动的对象)。在一些实施方式中，如下文进一步详细描述的，改变车辆的状态至少部分地基于驾驶员相对于一个或多个被确定为要与该车辆相撞的对象的位置。例如，在碰撞无法避免的情况下，改变车辆的状态可包括改变车架与一个或多个对象相碰撞的位置，使得相比于当前的车辆状态，驾驶员受到较好的保护。

图2A至图2B为根据本发明的一实施方式的包含碰撞避免和缓解系统的车辆的说明。在本实施方式中，车辆200被示出捕捉其周围环境(包括车辆299)的图像数据202，所述车辆299被示出处于与车辆202相撞的轨迹上。

尽管在一些实施方式中，车辆可以获取深度传感输入和/或摄影数据和/或视频数据，但在本实施方式中，图像数据202被示出包括三维点云数据(例如，由LIDAR/摄影测量法/结构光/声呐扫描数据或者任何功能对等物收集)。例如，车辆200的图像传感器可以包括用来扫描邻近该车辆近似两辆车的长度(20英尺/0.6米)的环境并产生点云的车载扫描激光装置。点云的每个点指示所述范围内的对象(在本实施方式中，即将到来的车辆299)的表面上的相应点的位置。数据文件和模型是由一系列的点云或追踪接近所述车辆的对象的位置的其他三维数据生成的。

所述三维空间数据可通过LIDAR、立体成像、结构光、飞行时间摄相机获得，或者任何其它技术用作用于生成对象的三维模型、尺寸或者位置的输入。此数据可以在车辆200中包括的或者安装在车辆200的一个或多个位置(例如，车辆的最前部、最上部、最后部等的位置)上的一个或多个传感器中获得。

如图2B所示，车载的模块/逻辑/电路可以接收闪光LIDAR数据210和计算环境对象212的地图点模型。在本示例中，车辆200的模块/逻辑/电路可以生成车辆299的三维模型来处理(例如，计算机辅助设计(CAD)模型)。应当理解的是，对象的三维模型可包括代表该对象的各个轮廓的多个部分。例如，形状相对简单的对象的三维模型可被处理为多个二维平面的布置，而诸如车辆299的具有更为复杂的表面变化的对象，可被处理为既有二维平面又有三维部分的布置。

可以执行冒险检测/相对导航算法214，其中，响应方案产生并且被优先化。产生有利的结果的方案被确定为优先响应，并通过车辆200的引导、导航和控制算法216的协调来执行。例如，在一定速度下，使车辆200停止或者改变方向是理想的；在其他情况下，车辆200可以改变其位置并抢先展开车载气囊来降低不可避免的碰撞对驾驶员的影响。

图3A至图3B为本发明的实施方式的包含碰撞避免和缓解系统的自平衡车辆的说明。在本实施方式中，图3A所示车辆300包括车架302，还包括第一驱动轮310和第二驱动轮320。第一驱动轮电动发电机和第二驱动轮电动发电机通过使用驱动链/驱动带，可以分别联接至驱动轮310和驱动轮320。可替选地，所述驱动轮发动机可以包括不使用所述驱动链/驱动带的轮内轮毂发动机。

陀螺仪稳定单元330通过车架302联接至车辆300。陀螺仪稳定器330可包括容纳惯性轮332、惯性轮334的第一陀螺仪组件和第二陀螺仪组件；所述惯性轮可以在尺寸和材料组成上不同，或者可以基本上相同。所述第一陀螺仪组件和第二陀螺仪组件可以还容纳用以驱动其各自的惯性轮的惯性轮电动发电机。在本实施方式中，陀螺仪稳定单元330用来加强车辆的平衡和稳定性，通过车架302联接至车辆300。

在一些实施方式中，车辆300还包括能量存储单元，所述能量存储单元具有电池组、电容器组和与所述电池组、电容器组以及前文所述的驱动轮电动发电机和惯性轮电动发电机中的任一个进行电通信的电源开关电路。所述电源开关电路可以控制运行模式——例如，车辆的能量存储应用。在其他实施方式中，所述电源开关电路可以包括数字逻辑、储存在计算机可读介质上的处理器执行的软件模块或者电路、逻辑和模块的任何组合。

通过利用惯性轮旋进以产生反力矩，来利用陀螺仪保持两轮车辆直立的基本概念众所周知(虽然在本说明书中，参照陀螺仪稳定的两轮车辆，但是，陀螺仪稳定的原理也可以应用于任何车辆，例如，所述车辆可以具有狭窄的轮距，以致陀螺仪稳定用来稳定车辆或者使其悬置系统增大对稳定性的提供)；但是，这种系统并不有意地降低车辆稳定性从而缓解与其他对象或车辆相撞。

如上文所述，本发明的实施方式可以包括车辆系统控制器，所述车辆系统控制器用于测量车辆周围的物理空间、识别该区域内的对象并计算它们的轨迹。如果该轨迹可能与车辆的预期轨迹相交，那么车辆可以通过使用如转向系统、驱动系统和陀螺仪定向系统改变其方向和轨迹，以便缓解或者避免可能的碰撞。

在本发明的实施方式中，模块/逻辑可以着重检测一个或多个对象碰撞的可能时刻，通过方向盘、制动器、陀螺仪等改变车辆状态。在一些实施方式中，车辆状态的改变基于驾驶员相对于对象的位置。

例如，在两轮车辆中的实施方式中，理解到，侧面碰撞是摩托车事故的常见类型。本发明的实施方式可以确定放置在车辆底部的陀螺仪应当放置在对象和驾驶员之间，并确定所述车辆应当以其侧部倒地。如图3B所示，由于陀螺仪稳定单元330施加的力，车辆300以其侧部放置，使得驾驶员得以被车辆的底侧保护。

因此，在一些实施方式中，驾驶员的安全是优先于车辆的保护的。因此，除了通过激活车辆的其他特征(如主动地打开安全气囊)来加强驾驶员的安全性以外，本发明的实施方式还可以相对于驾驶员改变车辆。

图4为使用本发明的一实施方式的计算装置的说明。所示的系统400可以为本文所述的车辆中包括的任何计算装置。如图所示，系统400包括用来传送信息的总线通信部件418以及用于处理信息的联接至总线418的处理器410。系统还包括联接至总线418的易失性存储内存412(可替选地，在本文中称为主存储器)，其用来存储由处理器410执行的信息和指令。主存储器412也可以用来存储处理器710执行指令期间的临时变量或者其他中间信息。所述系统还包括联接至总线418的用来存储用于处理器410的静态信息和指令的静态存储装置416、和数据存储装置414(诸如磁盘或光碟及其相应盘驱动器)。数据存储装置414联接至总线418，用来存储信息和指令。

所述系统还可以联接到显示装置420，诸如阴极射线管(CRT)或者液晶显示器(LCD)，所述显示装置通过总线426联接至总线418，用于向计算机用户显示信息。I/O装置422也可以通过总线426联接至总线418，用来向处理器410传送信息和指令选择(如，字母数字数据和/或光标控制信息)。

另一装置，可以可选地联接至计算机系统400，为用于访问网络的通信装置424。通信装置424可以包括多个市售的联网外围设备中的任一个，诸如用于联接至以太网、令牌环、因特网或者广域网的联网外围设备。通信装置424还可以为零调制解调器连接，或者提供计算机系统400与其他装置之间的连接的任何其他机构。需注意的是，如图4所示的该系统的任何一个或者全部部件以及相关的硬件可以使用在本发明的各实施方式中。

本领域的普通技术人员应理解的是，根据特定的实施，该系统的任何配置可以用于各种目的。实施本发明的实施方式的控制逻辑或软件可以被存储在主存储器412、大容量存储装置414或者处理器410可以本地地或远程地进行访问的其他存储媒介中。

通信装置424可以包括硬件装置(例如，无线的和/或有线的连接器以及通信硬件)和软件部件(例如，驱动程序、协议栈)以使系统400能够与外部装置通信。所述装置可以为独立的装置，如其他计算装置、无线接入点或者基站，也可以为周边设备，如耳机、打印机或其他设备。

通信装置424可以能够进行多种不同类型的连接，例如，蜂窝连接和无线连接。蜂窝连接通常指的是由无线运营商提供的蜂窝网络连接，诸如由GSM(全球移动通信系统)或者变型或衍生品提供的蜂窝网络连接，CDMA(码分多址接取)或者变型或衍生品提供的蜂窝网络连接，TDM(时分多路复用)或变型或衍生品提供的蜂窝网络连接，或者其他蜂窝服务标准提供的蜂窝网络连接。无线连接指的是非蜂窝的无线连接，可以包含个域网(如蓝牙)、局域网(如WiFi)和/或广域网络(如WiMax)或者其他无线通信。

对本领域的普通技术人员显然的是，本文所述的系统、方法和过程可被实施作为存储于主存储器412或者只读存储器416中并由处理器410执行的软件。该控制逻辑或者软件也可以位于一件包含计算机可读介质的制造产品中，该计算机可读介质中实施有计算机可读程序代码，所述计算机可读介质可由大容量存储装置414读取且使处理器410根据本文的方法和教导进行运作。

图5A至图5B为根据本发明的一实施方式的用于控制碰撞避免和缓解系统的控制系统的说明。图5A示出了车辆500的顶视图和侧视图，所述车辆500包括包含多个处理器、传感器和摄相机的计算系统502以及CGM装置510。

车辆计算系统502接收识别车辆500附近的地形、环境、或一个或多个对象中的至少一者的空间数据。使用所述空间数据，系统502确定地形/环境/对象相对于所述车辆的投影，并确定所述地形/环境/对象是否会影响车辆状态(例如，基于所述一个或多个对象的确定的投影，确定所述一个或多个对象是否会与所述车辆相撞)。响应于确定所述地形/环境/对象会影响车辆状态，系统502通过对CMG装置510的主动控制来改变车辆500的状态。

如图5B所示，计算系统模块可以接收来自车辆传感器的信息，以便确定车辆及其部件的各种状态。在这个示例中，图5示出了用来确定车辆的陀螺仪(例如，CMG)的状态的陀螺仪状态模块550、用于确定所述车辆的状态的车辆状态模块560、用于控制车辆的陀螺仪的陀螺仪控制模块570、以及用于控制车辆其他方面的车辆校正模块580。尽管出于说明性的目的，以独立的模块示出，但应当理解的是，模块550、模块560、模块570和模块580实际上可以包括更少数量的或者更大数量的模块，并且，代替模块，本发明的实施方式可以包括电路、逻辑或者这些部件的任何组合。

陀螺仪状态模块550被示出用来接收来自于车辆的陀螺仪的传感器的传感器数据552，例如，来自于联接至车辆的每个惯性轮的惯性轮传感器的数据。所述惯性轮传感器生成指示重要测量值的信号，所述重要测量值包括相对于车架的惯性轮倾斜角、惯性轮倾斜速率(即，旋进发动机绕其旋进轴转动惯性轮的转动速率)和轮盘速率(即，惯性轮盘绕其旋转轴的旋转速率)。传感器数据552也可以包括指示陀螺仪的当前旋进轴的数据。陀螺仪状态模块550可以使用该信息来确定由车辆的陀螺仪稳定器施加的力矩的实际瞬时幅度和方向，作为陀螺仪状态数据554示出。

所示的车辆状态模块560用来接收传感器数据562，所述传感器数据562可以包括关于车辆的状态的传感器数据，包括其惯性状态、绝对状态。车辆的惯性状态可以指示旋转加速度和线性加速度、速率和车辆的位置，而车辆的绝对状态可以指示车辆的倾斜角的方向和大小、以及车辆的行驶方向、相对于地面的速度、绝对地理位置，均由包括但不限于电子罗盘、惯性测量装置(IMU)和GPS接收器的传感器提供。传感器数据562也可以包括指示驱动轮速度(即，每个驱动轮的转速)、制动器状态(即，车辆驱动轮的减退率和转速)、使用者通过加速器和制动器向车辆的输入、通过车辆的转向器命令的车辆回转半径等等的数据。此外，如上所述，车辆传感器数据562可以包括环境/对象传感器输入数据，例如上文所述的LIDAR摄影测量数据、结构光(红外光/白光)声呐扫描数据等。车辆状态模块560生成车辆状态数据564，该车辆状态数据可以识别车辆朝向即将到来的地形、环境状况和/或对象的当前投影。

车辆校正模块580使用车辆状态数据564来预测未来的车辆场景(例如，碰撞)，确定车辆的适合所述预测场景的倾斜角。陀螺仪控制模块570使用陀螺仪数据554，且与车辆模块580协力工作以改变车辆的陀螺仪的工作状态，例如，惯性轮速度、进动角，和/或提高/降低惯性轮的进动轴，以便产生足够的转矩以针对预测到的场景改变车辆状态。在一些实施方式中，车辆校正模块580执行车辆状态的事件中(in-event)评估，并且记录事件后(post-event)数据以确定改变后的车辆状态是否足够地处理预测到的场景，以持续改进模块性能。

本发明的实施方式进一步描述了用于车辆的用来冷却各种车辆部件的冷却系统，所述各种车辆部件包括发动机部件、电气部件和/或电气互连部件。

本发明的实施方式可以包括各种用来冷却车辆(如图3A的车辆300)的发热部件的部件。例如，一个部件可以为安置在靠近车辆底部用于吸收各种部件的热的散热器芯子或者散热器。在另一示例中，冷却液体通过液体路线安排装置被路线安排至各部件以进行冷却(如果可以的话，也可以被路线安排至上述散热器/散热器芯子)。所述液体可以从车辆内的储液器系统的主底架流出，可能地通过电力输送线输送。进一步的，本发明的实施方式可以使用所述循环液体将系统热源产生的热分配至系统的一个或多个散热器(如，车舱加热子系统)。

图6为根据本发明的一实施方式的利用车辆冷却系统的车辆的散热器和热源的说明。在这个实施方式中，车辆600被示出具有在车辆运行期间可以产生热量的多个发动机和电气部件：空调单元602，前轮发动机推进单元604，电池组606，陀螺仪发动机608，陀螺仪发动机控制器610，推进发动机控制器612，和后轮发动机推进单元614。此外，在这个实施方式中，车舱加热单元620被示出为可以从车辆600的上述发热部件吸收热量的散热器。

本发明的实施方式可以包括用来冷却车辆600的发热部件的各种部件。例如，一种部件可以为安置在车辆600底部附近的用于吸收各种部件的热的散热器芯子或者散热器。在另一示例中，冷却液体通过液体路线安排装置而被路线安排至各部件以进行冷却(如果可以的话，也可以被路线安排至上述散热器/散热器芯子)。此处所使用的术语“液体路线安排装置”可以描述金属的或者塑料的管路、管道、或者任何用来输送液体的同等功能的装置。所述液体可以从车辆内的储液器系统的主底架流出，可能地通过电力输送线路输送。进一步的，本发明的实施方式可以使用所述的循环液体将系统热源产生的热分配至系统的一个或多个散热器(如，车舱加热单元620)。

因此，在一些实施方式中，车辆600利用：陀螺仪外壳和发动机冷却，包括围绕陀螺仪发动机和/或在陀螺仪发动机内的冷却液的一体管式或通道式路线安排；控制器冷却，包括用于车辆电子控制器(如，发动机控制器、引擎控制装置(ECU)、计算装置控制器)的冷却液的一体管式或通道式路线安排；牵引/驱动发动机冷却，包括用于牵引发动机的冷却液的一体管式或通道式路线安排；电池冷却，包括用来冷却电池的冷却液的一体管式或通道式路线安排；和电气互连器冷却，包括路线安排成例如与布线线路临近以允许各种系统部件和电气互连器本身的完全同步系统冷却的液体冷却。使冷却线路运行在电力传输线旁边进一步利用了现有的必要的路线选择系统，比如线束，作为双重目的，来产生也向所有电气部件直接提供冷却的紧凑完整的系统冷却方法。在一些实施方式中，车辆600的数个热源可以硬安装至车辆底架(和/或，如下文所述的底架散热器部件)，以便加强这些部件的冷却。

图7为根据本发明的一实施方式的系统冷却回路的图。在这个实施方式中，车辆部件系统700被示出包括电池组702、前推进发动机控制器704、后推进发动机控制器706、前陀螺仪发动机控制器708、后陀螺仪发动机控制器710、前陀螺仪发动机712、后陀螺仪发动机714、前推进发动机716、后推进发动机718、水泵720、加热器722、冷却散热器724、冷却风扇726、贮液器728和车舱采暖散热器730。所述系统的部件可以以串联、并联、或以任何组合方式安装。

在本示例中，系统700中的部件序列以具有最低工作温度的部件(即，电池组702)开头，以具有最高工作温度的模块(即，后推进发动机718)结尾。上述系统部件中的每一个部件可以具有旁路控制器电路/模块/逻辑(例如，用于电池组702的控制器752)，所述旁路控制器电路/模块/逻辑具有闭环温度控制，使用在各自部件上的或者与各自部件集成的温度传感器，来调节其理想工作点。上述的每一个控制器可以控制阀门(例如，用于电池组702的阀门754)来控制用于各自部件的冷却液体的流动以便朝向其理想工作点调节其温度。在其他的实施方式中，所有温度测量值可以输送给确定打开或者关闭系统旁通阀的中心式计算装置。

加热器722可以使用被系统700中的所有产热部件加热的液体冷却剂。冷却散热器724和冷却风扇726可以用来冷却被系统700中的所有产热部件加热的液体冷却剂。在一些实施方式中，当系统是冷的，工作前需要加热时，冷却散热器724周围的旁通阀可以打开。这个旁通阀可以与系统700的加热元件串联。

在一些实施方式中，取决于冷却剂离开冷却散热器724时的温度，水泵720和/或冷却风扇726可以以开关模式或者脉冲宽度调制(PWM)模式运行。PWM冷却是开环系统，该开环系统使旁通阀开/关从而防止冷却液体冷却部件。由于要冷却的一些部件的相对高的热质量，这可有意地产生低的热震荡。

PWM冷却降低了包括在不同温度下工作的若干部件的冷却系统的复杂程度。其可以仅使用一个液体泵、一种冷却介质和一个冷却回路。这与具有在不同温度下运行的部件的传统冷却系统—需要分别具有其自身的液体泵的多个回路以及额外的冷却器或热交换器，形成对比。

当系统是冷的，且在工作前需要加热时，冷却散热器周围的旁通阀可以打开。该旁路可以与加热元件串联。而且，在各种部件之间运行的冷却通道也可以沿着车辆输电线运行。为了加强对输电线(例如，系统700的电气互连件)的冷却，所述输电线的绝缘材料可被选择成具有低的电导率和高的热导率。

图8A和图8B为根据本发明的实施方式的由车辆冷却系统使用的子框架部件的说明。在图8A中，车辆800被示出包括设置在车辆底部的子框架部件810。所述子框架部件可以包括冷却车辆的液体冷却剂的散热器芯子。

子框架部件810的位置可以基于由车辆800使用的动力输送和/或陀螺仪系统的位置来选择，以使用自然空气冷却的方式成形为临界功率部件。所述子框架冷却和加热控制可以用于车舱内气候控制——例如，过多的热可以作为热风供给而消散至车舱内，以及过量舱热耗散到子底架中，作为辐射冷却。

在本实施方式中，子框架部件810和车体被示出包括单个的整体。图8B显示子框架部件850，该子框架部件850包括与车架分开的部件。所述子框架部件可以由任何一种具有高热导率的材料制成。在一些实施方式中，数个车辆热源可以硬安装至这个底架上，以便加强这些部件的冷却。

在一些实施方式中，子框架部件可以包括一个或多个用来将空气引导至散热器且从散热器引导空气的通道。例如，所示子框架部件810和子框架部件850分别包括空气通道812和空气通道852，当车辆800向前移动时，利用车辆800的空气流，来冷却该子框架部件。

图9A和图9B为根据本发明的一实施方式的利用冷却部件的陀螺仪装置的说明。图9A为示例性的陀螺仪稳定单元的说明。本发明的实施方式中，车辆利用陀螺仪稳定单元来提高车辆在各种驾驶情况下(如静止，慢速，以及转弯期间)的稳定性。

如图所示，陀螺仪组件900包括惯性轮902、联接至惯性轮的惯性轮电动发电机904、联接至该电动发电机的平衡环906、以及具有驱动部分912(用于与平衡环906联接)和框架部分914(用于联接至包括陀螺仪组件的车辆)的旋进发动机910。在本实施方式中，旋进电动发电机框架部分914通过固定安装在车架上的安装支架908与车辆联接。

惯性轮902被包含在具有底部920和顶部922的陀螺仪外罩中，在本实施方式中，所述底部920和顶部922利用螺纹紧固件924和定位销926组装。陀螺仪外罩顶部922包括平衡环906以及用来支撑惯性轮902的轴承壳928，所述平衡环为旋进陀螺仪组件提供旋进轴以产生可以保持车辆900的稳定性的反转矩。电动发电机安装螺栓930和惯性轮安装螺栓932用于联接惯性轮电动发电机904、惯性轮902和陀螺仪外罩。在本实施方式中，惯性轮902和惯性轮电动发电机904都被包含在陀螺仪上外罩部分922和陀螺仪下外罩部分920中，以便于维修和保护。陀螺仪稳定器900理论上可以被设置在车辆的任何位置，只要它可以联接至车架，以便向车架传输一个或多个旋进发动机(如，发动机910)的反转矩。例如，在标准情况下，陀螺仪稳定器900可以被近似设置在车辆的预期的竖直的和前后的重心(“CG”)。

图9B显示外罩部件可以包括为液体安排路线从而冷却陀螺仪装置的液体路线安排装置950。在本实施方式中，下部外罩部件920被示出包括所述液体路线安排装置。在其他实施方式中，上部外罩部件922也可以或者可替选地包含所述液体路线安排装置，或者陀螺仪组件的独立部件可以包括所述液体路线安排装置。

如上所述，计算系统，诸如图4的计算系统400，可以用来控制车辆冷却系统，也可以被所述车辆冷却系统冷却，因为所述系统的电气/计算部件可以产生热量。

应当理解为上文的描述是说明性的，而不是限制性的。当阅读和理解上文的描述时，许多其他的实施方式对于本领域的技术人员来说会是显而易见的。因此，本公开的范围应当参考附属权利要求、以及这些权利要求的对等物的全部范围来确定。

一些上文详细描述的部分是以算法和计算机存储器内的操作数据位符号表达形式呈现的。这些算法描述和表达是被数据处理领域的技术人员使用，以便最有效地向本领域其他技术人员传达他们的工作的内容的方法。这里的算法，通常被认为是自相一致的导致预期结果的系列操作。所述操作是那些要求得到物理量的物理操作。尽管通常这些物理量未必表现为可用于被存储、被传输、被结合、被对比、等其他操作的电信号或者磁信号。主要为了通用的原因，有时将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、术语、数字或诸如此类，已经证明是方便的。

但是，应当牢记的是，所有这些和类似的术语将与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便的标签。除非特别说明，否则，从上面的讨论中可以明显看出，应当理解为，在整篇描述中，讨论使用的术语如“捕捉”、“传递”、“接收”、“解析”、“形成”、“监测”、“启动”、“执行”、“增加”或者诸如此类，指的是计算机系统或相似的电子计算装置的动作和过程，所述计算机系统或相似的电子计算装置操纵和将代表计算机系统的寄存器和存储器内的物理(如，电的)量的数据转换为其他的相似地代表计算机系统存储器或者寄存器或者其他此类信息存储，传递或者显示装置内的数据。

本公开的实施方式还涉及一种用于执行所述操作的装置。该装置可以为了所需目的专门构造，或者其可以包括由储存在计算机中的计算机程序有选择地激活或重新配置的通用的计算机。这样的计算机程序可以被储存在非瞬时性计算机可读存储介质中，诸如，但不限制于，任何种类的磁盘，包括软盘、光盘、只读光盘存储器(CD-ROM)、和磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存储存储器(RAM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或者光卡、或任意一种适用于存储电子指令的介质。

一些上文详细描述的部分是以算法和计算机存储器内的操作数据位符号表达形式呈现的。这些算法描述和表达是被数据处理领域的技术人员使用，以便最有效地向本领域其他技术人员传达他们的工作的内容的方法。这里的算法，通常被认为是自相一致的导致预期结果的系列步骤。所述步骤是那些要求得到物理量的物理操作。尽管通常这些物理量未必表现为可用于被存储、被传输、被结合、被对比、等其他操作的电信号或者磁信号。主要为了通用的原因，有时将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、术语、数字、或诸如此类，已经证明是方便的。

但是，应当牢记的是，所有这些和类似的术语将与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便的标签。除非特别说明，否则，从上面的讨论中可以明显看出，应当理解为，在整篇描述中，讨论使用的术语如“捕捉”、“确定”、“分析”、“驱动”或者诸如此类，指的是计算机系统或相似的电子计算装置的动作和过程，所述计算机系统或相似的电子计算装置操纵和将代表计算机系统的寄存器和存储器内的物理(如，电的)量的数据转换为其他的相似地代表计算机系统存储器或者寄存器或者其他此类信息存储，传递或者显示装置内的数据。

上文介绍的算法和展示并不固有地与任何特定的计算机或其他装置有关。各种通用系统可以与根据本文的教导的程序一起使用，或者可以证明为了执行所需的方法步骤构造更为专业的装置是方便的。用于各种系统的所需结构将从下文描述中显而易见。此外，本公开不参照任何特定编程语言进行描述。应当理解为，各种编程语言可以被用来实施本文所描述的公开的教导。

在整个说明书中，提及“一个实施方式”或“一实施方式”意味着特定的性能、结构或者与实施方式相结合描述的特征被本公开的至少一个实施方式包括。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施方式中”或者“在一实施方式中”不一定指的是同样的实施方式。此外，特定的性能、结构或特征可以以任何合适的方式结合在一个或多个实施方式中。

本说明书中，出于解释的目的，已参照具体的实施方式进行描述。但是，上述说明性的讨论不是为了对公布的精确形式进行穷尽描述或者限制公开。基于上述教导，许多修改和变型是可以的。选择和描述具体的实施方式是为了最好地的解释公开的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够最好地利用各种修改的实施方式用作可适合于预期的特定用途。

方法和过程，虽然以一个特定的序列或顺序示出，除非另有说明，所述动作的顺序可以被修改。因此，上文所述的方法和过程应当作为示例被理解，也可以按照不同的顺序执行，一些动作可以并行地执行。此外，在本发明的各种实施方式中一个或多个动作可以被省略；因此，在每一个实施中，并不是需要所有的动作。其他的过程的流程是可能的。

Claims (10)

1.一种车辆控制方法，所述方法包括：

接收识别车辆附近的地形、环境、或者一个或多个对象中的至少一者的空间数据；

确定所述地形、所述环境或者所述一个或多个对象相对于所述车辆的投影；

基于所述地形、所述环境或者所述一个或多个对象的所确定的投影，确定所述地形、所述环境或者所述一个或多个对象是否会不利地影响所述车辆；和

响应于确定所述地形、所述环境或者所述一个或多个对象会不利地影响所述车辆，通过控制力矩陀螺仪(CMG)的主动控制，改变所述车辆的状态从而改变车架相对于所述地形、所述环境或者所述一个或多个对象的投影，其中，所述车辆还包括联接至所述车架的所述控制力矩陀螺仪(CMG)，改变所述车辆的状态包括调整所述控制力矩陀螺仪(CMG)的惯性轮的方向或旋转速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述对象会不利地影响所述车辆包括确定所述一个或多个对象将要与所述车辆相碰撞，改变所述车辆的状态至少部分地基于驾驶员相对于被确定为要与所述车辆相碰撞的所述一个或多个对象的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，改变所述车辆的状态包括改变所述车架要与所述一个或多个对象相碰撞的一部分。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述空间数据包括三维空间数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述三维空间数据包含任何深度传感输入或者图像传感输入。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，改变所述车辆的状态包括调整所述车辆的制动器以改变其轨迹从而避开所述地形、所述环境、或者所述一个或多个对象。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，改变所述车辆的状态包括调整所述车辆的方向盘以改变其轨迹从而避开所述地形、所述环境或者所述一个或多个对象。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，由一个或多个包括在所述车辆内的传感器接收图像数据和深度数据。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述三维空间数据包括点云数据。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述深度传感输入或者图像传感输入包括光探测和测距(LIDAR)数据。