CN113396295A - 用于最小化车辆晕动病的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆(22)的晕动病控制系统(20)，包括振动器(24)、构造成测量车辆(22)的振动的传感器(26)以及计算机(28)，计算机(28)具有处理器和存储可由处理器执行以基于测量的车辆(22)的振动以目标频率制动振动器(24)的指令的存储器。目标频率使测量的车辆(22)的振动衰减。

Description

用于最小化车辆晕动病的系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2019年1月25日提交的第62/796,697号美国临时专利申请文献的优先权和所有权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及车辆，并且更具体地涉及用于最小化或防止车辆乘员的晕动病的系统和方法。

背景技术

减震器(或阻尼器)通常与汽车悬架系统或其他悬架系统结合使用，以吸收悬架系统运动过程中发生的振动。为了吸收这些振动，汽车减震器通常连接在车辆的簧载(车身)质量和非簧载(悬架/传动系统)质量之间。

然而，减震器并不能抑制车辆的所有垂直振动。一些垂直振动可能会导致车辆乘员的晕动病。需要提供一种晕动病控制系统以改善车辆乘员的乘坐体验。

附图说明

参考以下详细描述以及附图，将更全面地理解本公开，其中：

图1是具有座椅和晕动病控制系统的示例车辆的立体图；

图2是座椅的俯视图；

图3是座椅的侧视图；

图4是车辆的组件以及晕动病控制系统的框图；

图5是示出了控制晕动病控制系统的过程的流程图；

图6是示出了设置在图5的过程中使用的振动器目标的过程的流程图。

具体实施方式

一种用于车辆的晕动病控制系统包括振动器。晕动病控制系统包括构造成测量车辆振动的传感器。晕动病控制系统包括具有处理器和存储器的计算机，该存储器存储可由处理器执行以基于所测量的车辆振动以目标频率使振动器致动的指令。目标频率使测量的车辆的振动衰减。

晕动病控制系统可包括座椅、由座椅支撑的振动器。

座椅可以包括具有垫子的座椅底部，并且振动器可以被支撑在垫子内。

座椅可以包括框架，并且振动器可以固定到框架。

晕动病控制系统可包括车身，振动器固定到车身。

传感器可以构造成测量车辆的振动幅度，并且指令可以包括在确定振动幅度大于预定幅度时以目标频率致动振动器的指令。

传感器可以构造成测量车辆振动的幅度和频率，并且指令可以包括基于测量的振动幅度和频率以目标幅度和目标频率致动振动器的指令。

晕动病控制系统可以包括生物识别传感器，并且指令可以包括在确定来自生物识别传感器的数据指示晕动病时致动振动器的指令。

生物识别传感器可以是构造成捕捉车辆乘员的眼睛的图像的相机，并且指令可以包括在确定来自相机的图像包括指示晕动病的预定眼睛运动时致动振动器的指令。

生物识别传感器可以是构造成测量车辆乘员心率的心率传感器，并且指令可以包括在确定由心率传感器检测到的心率包括指示晕动病的预定特征时致动振动器的指令。

生物识别传感器可以是构造成测量车辆乘员脑电波的脑电波传感器，并且指令可以包括在确定由脑电波传感器检测到的脑电波包括指示晕动病的预定特征时致动振动器的指令。

生物识别传感器可以是构造成测量车辆乘员汗液的汗液传感器，并且指令可以包括在确定汗液传感器检测到的汗液包括指示晕动病的预定特征时致动振动器的指令。

晕动病控制系统可包括有源阻尼器，并且指令可包括基于所测量的车辆振动以阻尼器目标(a damper target)致动有源阻尼器的指令，其中阻尼器目标使所测量的车辆振动衰减。

晕动病控制系统可以包括有源阻尼器，并且指令可以包括用于预测车辆的轨迹和基于预测的轨迹致动有源阻尼器以减少车辆乘员的晕动病的指令。

指令可包括致动有源阻尼器以减少乘员沿预测轨迹经历的横向加速度的指令。

一种用于车辆的晕动病控制系统，包括构造成测量车辆的垂直加速度的加速度计。晕动病控制系统包括有源阻尼器，该有源阻尼器构造成抑制车辆车轮的垂直运动。晕动病控制系统包括具有处理器和存储器的计算机，该存储器存储可由处理器执行以基于由加速度计检测到的垂直加速度以阻尼器目标致动有源阻尼器的指令。阻尼器目标使所测量的车辆的垂直加速度衰减。

阻尼器目标可以包括目标阻尼系数，并且指令可以包括基于目标阻尼系数控制有源阻尼器的阻尼系数的指令。

指令可包括用于预测车辆的轨迹并基于预测的轨迹致动有源阻尼器以减少车辆乘员的晕动病的指令。

指令可包括致动有源阻尼器以减少乘员沿预测轨迹经历的横向加速度的指令。

晕动病控制系统可以包括振动器，并且指令可以包括基于测量的车辆垂直加速度以目标频率致动振动器的指令，目标频率衰减测量的车辆垂直加速度。

参考图1-图4，用于车辆22的晕动病控制系统20包括振动器24。晕动病控制系统20包括构造成测量车辆22的振动的传感器26。晕动病控制系统20包括具有处理器和存储器的计算机28，该存储器存储可由处理器执行以基于测量的车辆22的振动以目标频率致动振动器24的指令。目标频率使测量的车辆22的振动衰减。附加地或替代地，晕动病控制系统20可以包括构造成测量车辆22的垂直加速度的加速度计和构造成抑制车辆22的车轮32的垂直运动的有源阻尼器30。附加地或替代地，存储器可以存储可由处理器执行以基于由加速度计检测到的垂直加速度以阻尼器目标致动有源阻尼器30的指令。阻尼器目标衰减测量的车辆22的垂直加速度。

晕动病控制系统20消除或衰减可能导致晕动病的垂直振动和其它力。当在垂直(Z)方向上的振动在预定频率范围附近或预定频率范围内一段时间时，车辆的乘员在使用车辆22期间可能会晕车。例如，处于或接近预定频率(例如，0.7Hz)的垂直振动可能导致车辆乘员的晕动病。振动器24产生的振动可以消除或衰减垂直振动并防止或最小化车辆22乘员的晕动病。有源阻尼器30可以例如通过车辆22的受控的阻尼系数和/或车身角度来消除或衰减可能导致晕动病的垂直振动和其它力。

车辆22可以是任何类型的乘用车或商用车，例如轿车、卡车、运动型多功能车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车等。

车辆22包括车身34和框架。车身34和框架可以是一体式结构。在一体式结构中，车身34，例如门槛(rockers)，用作车辆框架，并且车身34(包括门槛、立柱、车顶纵梁等)是一体的，即连续的一体式单元。作为另一个示例，车身34和框架可以具有车身加框架结构(也称为驾驶室加框架结构)。换句话说，车身34和框架是分离的组件，即，是模块化的，并且车身34被支撑在框架上并固定到框架上。可替代地，车身34和框架可具有任何合适的构造。车身34和/或框架可由任何合适的材料形成，例如钢、铝等。

车辆22包括一个或多个座椅36。每个座椅36可包括座椅靠背38和座椅底部40。座椅靠背38可以由座椅底部40支撑并且相对于座椅底部40是固定的或可移动的。座椅靠背38和座椅底部40可以在多个自由度上进行调节。具体地，座椅靠背38和座椅底部40本身可以是可调节的，换言之，座椅靠背38和/或座椅底部40内的组件可调节、和/或可以相对于彼此是可调节的。

座椅底部40和/或座椅靠背38可包括框架42。框架42可以包括管、梁等。框架42可由任何合适的塑料材料形成，例如碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强半成品热塑性复合材料(有机片材)等。作为另一个示例，框架42的某些或所有组件可以由合适的金属形成，例如钢、铝等。垫子44支撑在座椅框架42上。垫子44可以由覆盖有垫衬物(upholstery)的缓冲材料制成。缓冲材料可由泡沫或任何其他合适的支撑材料形成。垫衬物可以由布、皮革、人造皮革或任何其他合适的材料形成。垫衬物可以缝合在泡沫周围的面板中。乘员通常坐在座椅底部40的座椅垫44上并靠在座椅靠背38上。

车辆22可包括一个或多个振动器24，其可被致动以消除或衰减车辆22的振动(加速度)并防止或最小化车辆22的一名或多名乘员的晕动病。每个振动器24例如在接收到来自计算机28的指定这种振动的命令时产生振动。振动可以处于指定的频率和/或幅度。每个振动器24可以包括例如可操作地耦合到偏置质量块(an offset mass)的电机。来自电机的扭矩可使偏置质量块旋转并产生振动。作为另一示例，每个振动器24可包括被推动以在振动器24内线性振荡的质量块，例如，利用弹簧和电磁体。质量块的振荡可能会产生振动。可以使用其他常规振动器24。

每个座椅36可支撑一个或多个振动器24。例如，振动器24可以被支撑在座椅底部40的垫子44内，例如，在乘员坐在这种座椅36中的位置的下方。振动器24可以例如通过紧固件等固定到座椅36的框架42。振动器24可以固定到座椅框架42的腿上。作为另一个示例，振动器24例如通过紧固件等固定到车身34。振动器24可以固定到车辆22的车身34的地板46，例如靠近座椅36，使得振动从地板46机械地传递到座椅36。例如，振动器24可以在座椅36的框架42连接到车辆22的车身34的位置处固定到车身34。

车辆22可以包括用于控制车辆22的车身34相对于车辆22的车轮32的运动的悬架系统，例如，位于车辆22后部的后悬架48和位于车辆22前部的前悬架50。后悬架48可包括横向延伸的后轴组件(未示出)，其适于可操作地支撑车辆22的左、右后轮32。后轴组件可以通过两个阻尼器系统52可操作地连接到车身34。前悬架50可包括横向延伸的前轴组件(未示出)以可操作地支撑车辆22的左、右前轮32。前轴组件可以通过另外两个阻尼器系统52可操作地连接到车身34。此处使用的术语“阻尼器系统”一般是指弹簧/阻尼器系统，因此包括例如麦弗逊式支柱(MacPherson struts)、独立前悬架系统和/或独立后悬架系统。

每个阻尼器系统52可包括阻尼器54和弹簧56，例如螺旋盘弹簧。阻尼器54可以布置在弹簧56内，例如盘绕布置。阻尼器54可以与弹簧56间隔开。阻尼器54用于通过向车辆22施加与前悬架50和后悬架48的非簧载部分和车辆22的簧载部分(即车身34)的相对运动相反的阻尼力来抑制前悬架50和后悬架48的非簧载部分和车辆22的簧载部分之间的相对运动。弹簧56向车辆22的簧载部分施加偏置力，其将车辆22的簧载部分支撑在前悬架50和后悬架48的非簧载部分上，使得颠簸和其他冲击被前悬架50和后悬架48吸收。

有源阻尼器30可以与阻尼器54一起放置、放置在阻尼器54的旁边、集成到阻尼器54中或放置在阻尼器54附近。当被致动时，有源阻尼器30在车辆22上施加主动力、例如延伸力或压缩力，以柔化或紧固前悬架50和/或后悬架48，例如，响应于计算机28发出的指令。通常，主动力作用在与弹簧56的偏置力基本平行的方向上。例如，在转弯期间，转向外侧的阻尼器系统52的有源阻尼器30可被操作以向车辆22施加主动力以有助于在转向期间保持车辆22水平或将车身控制在其他角度。有源阻尼器30独立于阻尼器54产生的阻尼力主动控制车辆22的车身运动。换言之，有源阻尼器30与阻尼器54并行操作以控制车辆22的行驶和操控。有源阻尼器30还可在车辆22的每个角处改变行驶高度。有源阻尼器30例如可以是液压有源阻尼器、电磁有源阻尼器、或另一种合适类型的半有源阻尼器。每个有源阻尼器30均可包括提供主动力的致动器。致动器可以是线性致动器，其响应于来自计算机28的指令增加(通过延伸)或减少(通过压缩)端部之间的距离。致动器例如可以是气动致动器、压电致动器和/或机电致动器。致动器可以通过螺杆和/或齿轮将电机的旋转运动转换为线性位移，例如，使用丝杠、螺旋千斤顶、滚珠丝杠、滚柱丝杠等。致动器可以利用液压来移动布置在填充有不可压缩流体的中空圆柱体内的活塞。可以用泵向流体提供压力。类似地，致动器可以利用气压。

附加地或替代地，可以控制有源阻尼器30的一种或多个特征(例如，阻尼系数)以消除或衰减车辆振动并且防止或最小化车辆22的一名或多名乘员的晕动病。在各种实施方式中，可以使用一个或多个有源阻尼器30代替振动器24并且可以省略振动器24。振动器24可以附加地或替代地分别安装到车轮32附近的车辆22的车身34上(例如，如图1所示)。有源阻尼器30可用作振动器24。

车辆22包括传感器26。传感器26可以检测车辆22的内部状态，例如车轮速度、车轮方向以及发动机和变速器变量。传感器26可以检测车辆22的位置或方向，例如全球定位系统(GPS)传感器；诸如压电或微机电系统(MEMS)传感器的加速度计；诸如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪或光纤陀螺仪的陀螺仪；惯性测量单元(IMU)；以及磁力计。传感器26可以检测外部环境，例如，雷达传感器、扫描激光测距仪、光检测和测距(LIDAR)设备以及诸如相机的图像处理传感器。传感器26可以包括通信设备，例如车辆对基础设施(V2I)或车辆对车辆(V2V)设备。传感器26可以被支撑在车辆22的车身34中或车身34上的一个或多个位置处。传感器26可以构造成检测物体，包括但不限于其他车辆、道路危险(例如，碎片、坑洼等)、行人和骑自行车的人、路缘或其他道路基础设施等。例如，多个传感器26可以布置在车辆22的前部和后部以分别扫描车辆22前面和/或后面的环境(例如，道路)，并且可以布置在车辆22的侧面以扫描车辆22旁边的环境。

一个或多个传感器26构造成测量车辆22的振动。测量的振动可以包括车辆22的振动的幅度和/或频率。例如，传感器26可以包括加速度计，其构造成测量车辆22的垂直加速度，即垂直(Z)方向上的加速度。加速度计还可以测量纵向(Y)方向上的加速度和横向(X)方向上的加速度。加速度计可以是例如三轴加速度计或其他合适类型的加速度传感器。在各种实施方式中，三轴加速度计可用于测量垂直、纵向和横向方向上的加速度。加速度计可以以预定周期/频率(例如每X毫秒)生成垂直加速度样本，其中X是大于零的整数。加速度计可以例如经由傅立叶变换(FT)来确定预定频率处的振幅。加速度计可以输出说明检测到的加速度的模拟信号。加速度计可以位于任何合适的位置，例如固定到车身34、座椅框架42等。

晕动病控制系统20可包括一个或多个生物识别传感器58。生物识别传感器58捕获车辆22的一名或多名乘员的生物识别信息。生物识别传感器58可以包括例如捕捉车辆22的乘员眼睛的图像(例如，眼睛跟踪)的一个或多个相机。生物识别传感器58可包括测量乘员心率的一个或多个心跳传感器26。生物识别传感器58可包括测量乘员的脑电波的一个或多个脑电波传感器26。生物识别传感器58可包括测量乘员汗液的一个或多个汗液传感器26。

生物识别传感器58捕获的生物识别数据可用于确定车辆22的一名或多名乘员是否正在经历晕动病症状。来自生物识别传感器58的反馈可用于调节振动器24和/或有源阻尼器30的控制。例如，如果来自生物识别传感器58的数据表明车辆22的乘员正在经历晕动病症状，则振动器24可以被控制以产生振动以抵抗垂直加速度和/或振动并且最小化或防止乘员的晕动病。附加地或替代地，如果来自生物识别传感器58的数据表明车辆22的乘员正在经历晕动病症状，则可以调节有源阻尼器30的一个或多个特征(例如，阻尼系数)以最小化或防止乘员的晕动病。

生物识别传感器58可以通过例如固定到车辆22的车身34来支撑。例如，心跳传感器和/或汗液传感器可由车辆22的方向盘支撑。作为另一个示例，相机可以由立柱、仪表板或其他合适的车舱组件支撑。

生物识别传感器58可以远离车辆22并且与车辆22无线通信。例如，一个或多个汗液传感器、脑电波传感器和心跳传感器可由无线连接(例如通过蓝牙、WiFi等连接)到车辆22的计算机28的可穿戴电子设备60支撑。示例的可穿戴电子设备60包括智能电话、智能手表、健身追踪器、耳塞和智能贴片(smart patches)。

车辆22可以包括导航系统62。导航系统62通过电路、芯片或其他可以确定车辆22的当前位置的电子组件来实施。导航系统62可以通过诸如全球定位系统(GPS)的基于卫星的系统来实施。导航系统62可以基于从地球轨道中的各种卫星接收的信号和/或使用具有映射参考的道路属性来对车辆22的位置进行三角测量。导航系统62编程为经由通信网络64将表示车辆22的当前位置的信号输出到例如计算机28。在一些情况下，导航系统62编程为确定从当前位置到未来位置的路线，包括如果道路被淹没则开发替代路线。导航系统62可以访问存储在存储器中的虚拟地图(下面讨论)并根据虚拟地图数据制定路线。

通信网络64包括诸如通信总线的硬件，用于促进车辆22的组件之间的通信。通信网络64根据诸如控制器域网(CAN)、以太网、WiFi、本地互连网络(LIN)和/或其他有线或无线机制的多种通信协议促进组件(例如，有源阻尼器30、计算机28、传感器26、振动器24、生物识别传感器58等)之间的有线或无线通信。

包括了通过电路、芯片或其他电子元件实施的计算机28以用于执行包括如本文所述的各种操作。计算机28是通常包括处理器和存储器的计算设备，存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质并且存储可由处理器执行以用于执行包括如本文所公开的各种操作的指令。计算机28的存储器通常还存储通过各种通信机制接收的远程数据；例如，计算机28通常构造成用于在控制器域网(CAN)总线等上进行通信，和/或用于使用其他有线或无线协议，例如蓝牙等。计算机28还可具有到车载诊断连接器(OBD-II)的连接。经由使用以太网、WiFi、CAN总线、本地互连网络(LIN)和/或其他有线或无线机制的通信网络64，计算机28可以向各种设备发送消息和/或从各种设备接收消息，例如，传感器26、生物识别传感器58、振动器24、有源阻尼器30、可穿戴电子设备60等。尽管为了便于说明在图4中示出了一台计算机28，但是应当理解，计算机28可以包括一个或多个计算设备，并且可以由一个或多个计算设备执行这里描述的各种操作。

计算机28可以被编程为(即，存储器存储可由处理器执行的指令以)确定车辆22的垂直加速度和/或振动是否在晕动病通常发生的阈值率内。阈值率可以包括频率和幅度。计算机28可基于来自传感器26的数据、例如基于来自一个或多个加速度计的数据确定车辆22的垂直加速度和/或振动是否在晕动病通常发生的阈值率内。例如，计算机28可以确定垂直加速度具有在晕动病可能发生的一个或多个预定频率或在晕动病可能发生的预定频率范围内的至少一个预定幅度。预定幅度、频率和/或频率范围可以凭经验确定，例如，如果预定频率之一或预定频率范围内的幅度至少具有预定幅度，则可能发生晕动病。预定频率范围是可校准的并且可以是例如大约0.01-0.9赫兹(Hz)或晕动病可能发生的其他合适的范围。预定频率可以是例如0.5Hz、0.55Hz、0.6Hz、0.65Hz、0.7Hz、0.75Hz以及0.8Hz和/或晕动病可能发生的一种或多种其他合适的频率。

计算机28被编程以确定来自生物识别传感器58的数据是否指示晕动病。计算机28可以通过将生物识别传感器58检测到的特征与阈值进行比较来确定来自生物识别传感器58的数据是否指示晕动病。例如，当检测到的心率大于阈值心率时，计算机28可以确定由心率传感器检测到的心率指示晕动病。作为另一示例，当检测到的心率在指定时间量内增加超过阈值量时，计算机28可以确定检测到的心率指示晕动病。作为另一示例，当眼动的速率、即在指定时间量内的眼动次数大于眼动的阈值率时，计算机28可以确定来自相机的图片中识别的乘员的眼动指示出晕动病。计算机28可以使用例如传统的图像识别技术来识别乘员的眼睛和相应的眼睛运动。作为另一示例，当检测到的汗液量和/或排汗速度大于汗液阈值时，计算机28可以确定由汗液传感器检测到的汗液量和/或排汗速度指示晕动病。作为又一示例，计算机28可以确定由脑电波传感器检测到的脑电波活动高于脑电波阈值。脑电波活动可能在大脑的特定区域。计算机28可以使用其他技术来确定生物识别传感器58是否指示晕动病。

由计算机28用来确定由生物识别传感器58收集的数据是否指示晕动病的阈值和各种特征可以被预先确定并存储在存储器中。例如，可以为未经历晕动病的乘员样本群体和经历晕动病的乘员样本群体收集心率数据、眼动数据、排汗数据和/或脑电波数据。可以比较样本群体的数据以识别其间的差异，并且多个阈值之一可以基于这样的差异。

计算机28可以被编程以设置振动器目标。计算机28可以设置振动器目标(例如，频率和/或振幅)以通过减少车辆22的测量的振动来最小化或防止晕动病的可能性。计算机28可以设置振动器目标以在预定频率之一取消或衰减垂直加速度。仅举例来说，当在预定频率之一(预定频率之一或预定频率范围内的频率)的垂直加速度的幅度大于预定幅度时，计算机28可设置振动器目标以指示(1)预定频率之一为目标频率，以及(2)将在该频率处的垂直加速度的幅度和符号相反的幅度和符号作为目标幅度。例如，如果0.7Hz处的垂直加速度为+4，则计算机28可以将振动器目标设置为0.7Hz和-4以衰减或消除0.7Hz处经历的垂直加速度。虽然提供了在相同频率下使用与垂直加速度相等且相反的幅度的示例，但是可以使用不同的幅度和/或不同的频率。可以对垂直加速度的幅度大于预定幅度的每一个或多个频率执行相同或相似的操作。计算机28可以基于振幅分别设置振动器目标。例如，计算机28可以使用存储在存储器中的查找表或方程来确定振动器目标，该查找表或方程将预定频率处的幅度(和符号)与预定频率处的目标幅度(和符号)相关联。振动器目标可以包括一个或多个目标幅度(和符号)以在预定频率下使振动器24振动。查找表和/或方程可以例如基于在各种频率和幅度下的乘员样本群体的经验测试而预先确定，然后指示哪些频率和幅度可能导致晕动病。

计算机28可以被编程以设置阻尼器目标。计算机28可以设置阻尼器目标(例如，阻尼系数)以通过衰减测量的车辆22的振动来最小化或防止晕动病的可能性。计算机28可以例如基于垂直加速度和/或振动器目标来确定阻尼器目标。计算机28可以例如使用将垂直加速度和/或振动器目标与阻尼器目标(例如阻尼系数)相关联的方程和查找表之一来设置阻尼器目标。查找表和/或方程可以例如基于指示哪些频率和幅度可能导致晕动病的各种频率和幅度下的乘员样本群体的经验测试，并且基于在各种阻尼系数下衰减振动和/或垂直症状方面的车辆的响应性经验或计算机建模来预先确定。

计算机28可以被编程以分别基于来自一个或多个生物识别传感器58的生物识别信息选择性地调整振动器目标和/或阻尼器目标。例如，当来自一个或多个生物识别传感器58的生物识别信息指示车辆22的乘员有晕动病的可能性时，计算机28可以调整振动器目标(目标幅度和/或目标频率)。附加地或替代地，当来自一个或多个生物识别传感器58的生物识别信息指示车辆22的乘员有晕动病的可能性时，计算机28可以调节阻尼器目标。

计算机28可以被编程以设置车身角度目标(即，车身34的向前/向后倾斜和/或向右/向左倾斜的量，例如，相对于水平地平线)。计算机28可以设置车身角度目标以消除或衰减车辆22的乘员所经受的可能导致晕动病的横向和/或纵向力。例如，这种力可以在车辆22执行机动时产生，例如转弯、在弯曲的道路上行驶、改变车道、转向以避开障碍物、加速、制动等。计算机28可以基于来自传感器26(例如来自加速度计)的数据来识别横向力。计算机28可以基于车辆22的预测轨迹识别横向和/或纵向力。预测轨迹可以由导航系统62提供，由计算机28确定(例如，使用传统的自主/半自主路径规划和避障技术)等。预测轨迹可以识别将产生横向和/或纵向力的即将到来的操纵。例如，转向角和/或转弯半径(例如，操纵预测轨迹所需的)和车辆22的速度可用于计算横向和/或纵向力。计算机28可以基于横向和/或纵向力设置车身角度目标。例如，计算机28可以使用将横向和/或纵向力与车身角度目标相关联的查找表或方程来确定车身角度目标。查找表和/或方程可以例如基于车辆乘员的计算机建模而预先确定。计算机模型可以考虑施加到建模的乘员的力、包括建模的来自车辆22的加速度的内力(例如，施加到椎骨、髋骨、内耳结构等)，例如，当执行机动和/或沿预测的轨迹行驶时。计算机模型还可以考虑施加到建模乘员的法向力，例如来自具有建模的座椅底部和座椅靠背的建模的座椅。该模型可用于计算定位建模座椅的目标车身角度，从而来自建模座椅的法向力抵消来自车辆22的加速度的力。

计算机28被编程以致动振动器24。计算机28可以通过例如经由通信网络64向振动器24发送指令来致动振动器24。该指令可以指定振动器24要产生的振动频率和/或振幅。计算机28可以基于振动器目标来致动振动器24。更具体地，计算机28可以致动振动器24，使得振动器24以振动器目标中指定的频率(或多个频率)和/或振幅(或多个振幅)振动。计算机28可以致动振动器24以预定频率以目标幅度(和符号)振动。

计算机28被编程以致动有源阻尼器30。计算机28可以通过例如经由通信网络64向有源阻尼器30传输指令来致动有源阻尼器30。该指令可以指定阻尼系数、长度、伸展力或压缩力。计算机28可以基于阻尼器目标致动有源阻尼器30。例如，计算机28可以致动有源阻尼器30以实现阻尼器目标的阻尼系数。计算机28可以基于车身角度目标来致动有源阻尼器30。例如，计算机28可以命令致动器提供不同的长度、伸展力和/或压缩力，使得车辆22的车身34达到车身角度目标并衰减乘员沿预测的轨迹经历的横向和/或纵向的加速度。

计算机28可在确定车辆22的垂直加速度和/或振动处于晕动病通常发生的阈值率内时致动振动器24和/或有源阻尼器30。在确定来自生物识别传感器58的数据指示晕动病时，计算机28可以致动振动器24和/或有源阻尼器30。在确定来自相机的图像包括指示晕动病的预定眼动时，计算机28可以致动振动器24和/或有源阻尼器30。在确定由心率传感器检测到的心率包括指示晕动病的预定特征、例如检测到的心率高于阈值心率和/或检测到的心率在指定时间内增加超过阈值量时，计算机28可以致动振动器24和/或有源阻尼器30。在确定由脑电波传感器检测到的脑电波包括指示晕动病的预定特征、例如由脑电波传感器检测到的脑电波活动高于脑电波阈值时，计算机28可以致动振动器24和/或有源阻尼器30。在确定由汗液传感器检测到的汗液包括指示晕动病的预定特征、例如，检测到的汗液量和/或排汗速率大于汗液阈值时，计算机28可以致动振动器24和/或有源阻尼器30。

图5是示出用于控制车辆22以最小化或防止一个或多个车辆乘员的晕动病的示例性过程500的过程流程图。过程500开始于框505，其中计算机28从例如传感器26、生物识别传感器58、导航系统62等收集数据。计算机28可以实质上连续和/或间隔地收集数据。间隔可以是以预定频率的，例如0.5Hz、0.55Hz、0.6Hz、0.65Hz、0.7Hz、0.75Hz以及0.8Hz和/或可能发生晕动病的一个或多个其他合适的频率。

随后，在框510，计算机28确定车辆22的垂直加速度和/或振动是否在晕动病通常发生的阈值率内，例如，基于来自一个或多个传感器26(诸如测量垂直方向上的加速度的加速度计)的数据。例如，如本文所述，当垂直加速度至少具有在可能发生晕动病的一个或多个预定频率或可能发生晕动病的预定频率范围内的预定幅度时，计算机28可以确定车辆22的垂直加速度和/或振动在阈值率内。当确定车辆22的垂直加速度和/或振动不在阈值率内时，过程500移至框515。当确定车辆22的垂直加速度和/或振动在阈值率内时，过程500移至框520。

在框515，计算机28确定来自生物识别传感器58的数据是否指示晕动病。例如，如本文所述，计算机28可以通过将生物识别传感器58检测到的特征与阈值进行比较来确定来自生物识别传感器58的数据是否指示晕动病。当确定来自生物识别传感器58的数据指示晕动病时，过程500移至框520。当确定来自生物识别传感器58的数据不指示晕动病时，过程500返回到框505。可替代地，过程500可以结束。

在框520，计算机28设置振动器目标、阻尼器目标和/或车身角度目标中的至少一个以通过衰减测量的车辆22的振动和/或乘员经历的其他加速度来最小化或防止晕动病的可能性。例如，如本文所述，计算机28可以基于来自传感器26的数据、基于车辆22的预测轨迹、利用查找表和/或利用方程来设置振动器目标、阻尼器目标和/或车身角度目标。计算机28可以执行过程600(下面讨论)以设置振动器目标。

随后，在框525，计算机28例如通过向有源阻尼器30和/或振动器24传输指令来致动有源阻尼器30和/或振动器24。计算机28可以致动振动器24，使得振动器24以在框520处设置的振动器目标中指定的频率(或多个频率)和/或幅度(或多个幅度)振动。计算机28可以致动有源阻尼器30以实现在框520处设置的阻尼器目标的阻尼系数。计算机28可以致动有源阻尼器30以实现在框520处设置的车身角度目标。在框525之后，过程可以结束。可替代地，过程500可以返回到框505。

图6是示出了用于设置振动器目标的示例性过程600的过程流程图。过程600开始于框608，例如，当执行过程500的框520时。在框608处，计算机28将计数器值(I)设置为等于1。

随后，在框612处，计算机28选择预定频率中的第I个频率处的垂直加速度的幅度。

随后，在框616处，判断在第I个预定频率处的垂直加速度的幅度是否大于预定幅度。当确定在第I个预定频率处的垂直加速度的幅度大于预定幅度时，过程600移至框620。当确定在第I个预定频率处的垂直加速度的幅度不大于预定幅度时，过程600移至框624。

在框620，计算机28基于预定频率中的第I个的幅度确定预定频率中的第I个的振动器目标。例如，计算机28可以使用将幅度(和符号)与目标幅度(和符号)相关联的查找表或方程来确定预定频率中的第I个频率的振动器目标。振动器目标还可以包括一个或多个目标幅度(和符号)以预定频率中的其他频率使振动器24振动。在框620之后，过程600移动到框628。

在框624处，计算机28可以将预定频率中的第I个频率的目标幅度设置为零。当预定频率中的第I个频率的目标幅度被设置为零时，振动器24将不会以预定频率中的第I个频率振动。在框624之后，过程600移动到框628。

在框628处，计算机28确定计数器值(I)是否等于N。N是大于零的整数并且等于预定频率的总数量。在确定计数器值(I)不等于N时，过程600移到框632。在确定计数器值(I)等于N时，计算机28致动振动器24以分别以如振动器目标中指定的预定频率以目标幅度(和符号)振动，例如，计算机28可以执行过程500的框525。

在框632处，计算机28将计数器值(I)增加1并返回到框612以获得预定频率中的下一个。

关于这里描述的过程，应当理解，虽然这些过程的步骤已经被描述为根据某个有序的顺序发生，但是可以通过以与在此描述的顺序不同的顺序执行所描述的步骤来实践这样的过程。还应当理解，某些步骤可以同时进行，也可以增加其他步骤，或者可以省略在此描述的某些步骤。换句话说，这里提供的过程描述是为了说明某些实施例的目的，决不应被解释为限制所公开的主题。

诸如计算机28之类的计算设备通常包括计算机可执行指令，其中该指令可由诸如上面列出的一个或多个计算设备来执行。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释，包括但不限于Java^TM、C、C++、Visual Basic、JavaScript、Perl等其中之一或其中的组合。这些应用程序中的一些可以在诸如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等的虚拟机上编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并执行这些指令，从而执行包括本文所述的一个或多个过程的一个或多个过程。可以使用多种计算机可读介质来存储和传输此类指令和其他数据。

计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)的介质。这种介质可以采用多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘和其他持久性存储器。易失性介质可以包括例如动态随机存取存储器(DRAM)，其通常构成主存储器。此类指令可以通过一种或多种传输介质传输，包括同轴电缆、铜线和光纤，其包括耦合到计算机处理器的系统总线的线。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何具有孔洞图案的其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存储芯片或盒式磁带，或计算机可以读取的任何其他介质。

在一些示例中，系统元件可以在一个或多个计算设备(例如，服务器、个人计算机、计算模块等)上实施为计算机可读指令(例如，软件)，其存储在与其相关联的计算机可读介质上(例如，磁盘、内存等)。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的用于执行在此描述的功能的这样的指令。

除了时间关系之外，术语“响应于”、“当”和“基于”在本文中还指定了因果关系。

已经以说明性的方式描述了本公开，并且应当理解，已经使用的术语旨在描述词的本质而不是限制性的。根据上述教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且可以以不同于具体描述的方式来实践本公开。

Claims (20)

1.一种用于车辆的晕动病控制系统，所述晕动病控制系统包括：

振动器；

传感器，所述传感器构造成测量车辆的振动；以及

具有处理器和存储器的计算机，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于所测量的车辆的振动以目标频率致动所述振动器，其中所述目标频率使所测量的车辆的振动衰减。

2.根据权利要求1所述的晕动病控制系统，还包括座椅，所述振动器由所述座椅支撑。

3.根据权利要求2所述的晕动病控制系统，其中所述座椅包括具有垫子的座椅底部，并且其中所述振动器被支撑在所述垫子内。

4.根据权利要求2所述的晕动病控制系统，其中，所述座椅包括框架，并且其中，并且所述振动器固定到所述框架。

5.根据权利要求1所述的晕动病控制系统，还包括车身，所述振动器固定到所述车身。

6.根据权利要求1所述的晕动病控制系统，其中，所述传感器构造成测量所述车辆的振动的幅度，并且其中所述指令包括在确定所述振动的幅度大于预定幅度时以所述目标频率致动所述振动器的指令。

7.根据权利要求1所述的晕动病控制系统，其中，所述传感器构造成测量所述车辆的振动的幅度和频率，并且其中所述指令包括基于所测量的振动的幅度和频率以目标幅度和目标频率致动所述振动器的指令。

8.根据权利要求1所述的晕动病控制系统，还包括生物识别传感器，并且其中所述指令包括在确定来自所述生物识别传感器的数据指示晕动病时制动所述振动器的指令。

9.根据权利要求8所述的晕动病控制系统，其中所述生物识别传感器为构造成捕捉所述车辆的乘员的眼睛的图像的相机，并且其中所述指令包括在确定来自所述相机的图像包括指示晕动病的预定眼睛运动时致动所述振动器的指令。

10.根据权利要求8所述的晕动病控制系统，其中，所述生物识别传感器为构造成测量所述车辆的乘员的心率的心率传感器，并且其中，所述指令包括在确定由所述心率传感器检测到的心率包括指示晕动病的预定特征时致动所述振动器的指令。

11.根据权利要求8所述的晕动病控制系统，其中，所述生物识别传感器为构造成测量所述车辆的乘员的脑电波的脑电波传感器，并且其中所述指令包括在确定由所述脑电波传感器检测到的脑电波包括指示晕动病的预定特征时致动所述振动器的指令。

12.根据权利要求8所述的晕动病控制系统，其中所述生物识别传感器为构造成测量所述车辆的乘员的汗液的汗液传感器，并且其中所述指令包括在确定由所述汗液传感器检测到的汗液包括指示晕动病的预定特征时致动所述振动器的指令。

13.根据权利要求1所述的晕动病控制系统，还包括有源阻尼器，并且其中所述指令包括基于所测量的车辆的振动以阻尼器目标致动所述有源阻尼器的指令，其中阻尼器目标使所测量的车辆的振动衰减。

14.根据权利要求1所述的晕动病控制系统，还包括有源阻尼器，并且其中所述指令包括用于预测所述车辆的轨迹并基于所述预测轨迹致动所述有源阻尼器以减少所述车辆的乘员的晕动病的指令。

15.根据权利要求14所述的晕动病控制系统，其中，所述指令包括致动所述有源阻尼器以衰减所述乘员沿所述预测轨迹经历的横向加速的指令。

16.一种用于车辆的晕动病控制系统，所述晕动病控制系统包括：

加速度计，所述加速度计构造成测量所述车辆的垂直加速度；

有源阻尼器，所述有源阻尼器构造成抑制所述车辆的车轮的垂直运动；以及

具有处理器和存储器的计算机，所述存储器存储可由所述处理器执行以基于由所述加速度计检测到的垂直加速度以阻尼器目标致动所述有源阻尼器的指令，其中所述阻尼器目标使所测量的车辆的垂直加速度衰减。

17.根据权利要求16所述的晕动病控制系统，其中所述阻尼器目标包括目标阻尼系数，并且其中所述指令包括基于所述目标阻尼系数控制所述有源阻尼器的阻尼系数的指令。

18.如权利要求16所述的晕动病控制系统，其中，所述指令包括用于预测车辆的轨迹和基于所预测的轨迹致动所述有源阻尼器以减少所述车辆的乘员的晕动病的指令。

19.根据权利要求18所述的晕动病控制系统，其中，所述指令包括致动所述有源阻尼器以衰减所述乘员沿所述预测轨迹经历的横向加速度的指令。

20.根据权利要求16所述的晕动病控制系统，还包括振动器，并且其中所述指令包括基于所测量的车辆的垂直加速度以目标频率致动所述振动器的指令，所述目标频率使所测量的车辆垂直加速度衰减。

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