[发明专利]在执行操作任务时的实时姿态和移动预测

说明书

技术领域

本公开内容主要地涉及用于在车辆中用于确定车辆占用者包装设计的可用性的铰接式模型的姿势预测领域。

背景技术

车辆占用者包装是指车辆的内部空间的被车辆的驾驶员和乘客占用的部分。车辆占用者包装可以包括多个不同特征，例如包括，座位设计、手闸定位和操作、方向盘定位和定向、中心控制台设计以及门把手设计和操作。车辆占用者包装涉及是指如下一般领域，该一般领域涉及设计车辆占用者包装，从而给定的车辆的内部既实用又令人舒适。由于车辆设计广泛地变化并且随着每新一代车辆而被迭代地改进，也需要在持续基础上重新设计和改进车辆占用者包装。

通常，通过生成给定的设计的全比例模型，并且然后利用多个不同人类主体测试该设计来测试新车辆占用者包装。将理想地跨越例如包括身高、体重、性别、肢体长度(例如腿和臂长度)、强度和关节运动范围的广泛物理特性展开在测试中使用的人类主体。这帮助保证测试和批准的车辆占用者包装将可被人类群体的绝大多数操作。

若干不同软件仿真包是可用的，这些软件仿真包允许对车辆占用者包装设计的仿真以及允许对虚拟主体的测试的仿真。这些虚拟主体是人类主体的计算机模型，其中虚拟主体具有在现实生活的车辆包装设计测试中使用的物理特性(例如身高、体重、肢体长度)的相同变化。这些软件包的示例例如包括SIEMENS供应的JACK和DASSAULT SYSTEMS供应的DELMIA。

这些软件包通过允许设计迭代来改进车辆占用者包装设计过程而无需用于每个设计迭代的物理原型。例如，软件设计包允许设计者测试人类主体是否将在给定的设计中相配(例如，它们是否将在物理上能够在它的整个全运动范围内达到手闸)。另外，这些软件包允许计算在操作车辆的某个方面(例如，在抓握手闸时在时间上固定的姿态)时的单个静态人类姿态。一般而言，这些软件包使用统计回归来计算单个静态姿态，这些统计回归需要长时间来计算、因此不能被实时确定。

现有设计软件包的缺点是它们目前不能提供在用全比例测试模型进行活人类主体测试时收集的全范围的信息。因而，对定稿(或者半定稿)的设计进行活测试以便弥补现有软件设计包的缺点仍然是普遍做法。

发明内容

本发明的实施例提供一种用于确定在受制于约束集合的车辆占用者包装设计中的虚拟主体的姿势的方法(以及对应系统和计算机程序产品)。

在一个实施例中，描述一种用于确定姿势的计算机实施的方法、系统和包含可执行计算机程序代码的非瞬态计算机可读存储介质。确定姿势包括访问铰接式系统在初始时间的初始姿态，初始姿态包括用于铰接式系统的多个自由度的角度。确定姿态还包括访问车辆占用者包装设计和在该设计内要由铰接式系统实现的任务。确定姿势还包括访问对如何操纵铰接式系统的自由度以实现任务进行限制的约束集合，其中约束包括防止铰接式系统进行的远离存在于设计中的部件的运动的接触约束。在实现任务期间在初始时间之后确定用于铰接式系统的多个姿态，其中确定姿态包括在也遵守约束集合的同时确定实现任务的铰接式系统的自由度随时间的操纵。

在说明书中描述的特征和优点不是囊括性的，并且具体而言，许多附加特征和优点将鉴于附图、说明书和权利要求而为本领域普通技术人员所清楚。另外，应当注意在说明书中使用的言语已经主要出于可读性和指导目的而加以选择并且可以未被选择用于界定或者限制公开的主题内容。

附图说明

图1是图示根据一个实施例的用于评估车辆占用者包装设计的计算机系统的框图。

图2是根据一个实施例的在车辆占据者包装设计中执行任务时用于确定虚拟主体随时间的姿态的流程图。

图3是根据一个实施例的虚拟主体的铰接式模型的示例图示。

图4是根据一个实施例的用于确定在设计内实现任务期间的个别姿态的流程图。

各图仅出于示例的目的而描绘实施例的各种实施例。本领域技术人员将从以下讨论中容易地认识到可以运用本文所示的结构和方法的备选实施例而未脱离本文描述的实施例的原理。

具体实施方式

现在参照各图描述实施例，其中相似标号指示相同或者在功能上相似的单元。也在各图中，每个标号的最左位对应于其中第一次使用该标号的图。

系统概述