[发明专利]一种乘员运动预期提示系统

说明书

本发明公开了一种乘员运动预期提示系统，首先通过感知模块包括路况感知、车辆感知及乘员姿态感知获取车辆周边的路况信息、车辆自身运动位姿信息及乘员的姿态信息。根据感知模块获取的信息规划未来时段车辆的运动轨迹，然后根据车辆的运动轨迹计算得到乘员运动预期信号。获得的乘员运动预期信号在交互反馈控制模块的协调下输出语音提示信号、光学提示信号及震动马达阵列信号等提示，并考虑乘员位姿进行适应。乘员通过输出信号与运动预期的一一对应关系获得运动预期提示，从而降低乘员晕车几率和强度，提高乘坐舒适度和用户体验。

技术领域

本发明属于智能网联车辆领域，尤其涉及一种乘员运动预期提示系统。

背景技术

晕动症，即晕车病、晕船病、晕机病和由于各种原因引起的摇摆、颠簸、旋转、加速运动等所致疾病的统称。主要是3-30岁的青年人常发，且女性多于男性。有研究表明，中国是世界上晕动症发生率最高的国家之一，80％的人都曾经历过不同程度的晕动反应。晕动症发生的原因有很多，环境、饮食、身体状况等都有较大影响，而对于绝大多数有过晕动病病史的患者来说，心理因素作为一个重要诱发因素也尤为重要。由于预期运动与实际感知的运动之间的不协调，加之个体身体、心理素质因素，时常导致晕车现象。

运动预期是指对车辆未来时段内车辆的纵向加速度、侧向加速度、垂向加速度、横摆运动、侧倾运动和俯仰运动的预测。国内外多项研究表明，运动预期对晕动有着较大影响，如果乘员能够获得正确的运动预期，那么乘客的晕车概率和晕车程度将会大大降低。

目前，智能网联车辆已经成为汽车、交通出行产业的热点领域，辅助驾驶、自动驾驶已得到了业界、学界的大力推动。随着高级自动驾驶车辆的到来，乘员的晕车问题成为一个急需解决的难题。已有部分研究提出了采用语音提示、光学提示、或引导乘员视觉注意力的方案，尝试解决晕车问题，但是存在系统设计复杂、用户体验不佳、乘员接受度低的缺点。另一方面，如果将震动马达以阵列形式布置在乘员与车辆交互接触的位置，包括脚部地板、座椅，其中座椅上布置马达的位置包括头枕、靠背、坐垫、侧背支撑、小腿支撑，通过震动马达阵列马达震动频率、马达震动强度及马达启停顺序，实现与乘员的交互反馈，以提供运动预期的提示，能弥补上述不足。目前，尚且没有综合应用震动马达阵列提示乘员运动预期以提高乘员乘车舒适性的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种乘员运动预期提示系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种乘员运动预期提示系统，包括路况感知模块、车辆感知模块、乘员姿态感知模块、车辆运动规划模块、运动预期计算模块、交互反馈控制模块、震动马达阵列、语音提示模块、光学提示模块。

所述路况感知模块，用于对未来时段T_p内车辆周边路况进行感知，包括未来时段T_p内的道路宽度Wr、道路曲率Rho、障碍物运动位姿Pi。

所述车辆感知模块，对车辆自身运动位姿Pv进行感知，包括车辆纵向速度Vx、侧向速度Vy、侧向加速度Ay、纵向加速度Ax、垂向加速度Az、横摆角速度Yawrate。

所述乘员姿态感知模块，负责监测乘员躯干姿势、手部姿势、头部姿势、眼部注视位置。

所述车辆运动规划模块，根据路况感知模块和车辆感知模块的输出，将未来时段T_p内车辆周边路况和自身运动位姿Pv结合车辆出行任务导航地图，得到纵向速度序列Vxp(t)、侧向速度序列Vyp(t)、垂向速度序列VzpR(t)、横摆角序列Yawp(t)。