[发明专利]一种乘员运动预期提示系统

权利要求书

1.一种乘员运动预期提示系统，其特征在于，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)；

所述运动预期计算模块，负责计算未来时段的运动激励，根据车辆运动规划模块给出的车辆未来时段T_p内的纵向速度序列Vxp(t)、侧向速度序列Vyp(t)、垂向速度序列VzpR(t)以及横摆角序列Yawp(t)，计算未来时段T_a内(T_a≤T_p)的乘员运动预期信号MA_a(t)，包括纵向加速度预期Axa(t)、侧向加速度预期Aya(t)、垂向加速度预期Aza(t)、横摆角速度预期Yawratea(t)、侧倾角速度预期Rollratea(t)、俯仰角速度预期Pitchratea(t)；

所述震动马达阵列，由交互反馈控制模块控制，负责给乘员提供乘员运动预期信号相关的震动刺激；震动马达阵列的控制包括马达震动强度、马达启停顺序；不同的乘员位姿启用不同位置的震动马达；

所述交互反馈控制模块，根据乘员姿态感知模块给出的不同的乘员姿势控制交互反馈信号的传递，协调语音提示模块、光学提示模块、震动马达阵列的动作，实施运动预期计算模块给出的乘员运动预期信号MA_a(t)，将乘员运动预期信号通过提示信号传递给乘员；提示信号包括语音提示、光学提示和震动马达阵列的震动。

2.如权利要求1所述乘员运动预期提示系统，其特征在于，路况感知模块关注的空间范围为未来时段T_p范围内车辆可能进入的空间，根据路况感知模块数据的精度、分辨率、有效范围来综合确定；路况感知模块关注的障碍物包括机动车辆、行人、非机动车辆、动物、道路不平度、凸起异物、凹坑、路侧障碍物、交通信号标志。

3.如权利要求1所述乘员运动预期提示系统，其特征在于，所述车辆运动规划模块，首先确定未来时段T_p内的可通行区域，规划得到车辆运动轨迹规划序列Traj_p(t)，包括车辆路径坐标序列(Xp(t),Yp(t),Zp(t))、横摆角序列Yawp(t)；再使用差分法计算得到纵向速度序列Vxp(t)、侧向速度序列Vyp(t)、由运动轨迹直接引起的垂向速度序列VzpR(t)。

4.如权利要求1所述乘员运动预期提示系统，其特征在于，对于自动驾驶车辆，车辆运动规划模块采用自动驾驶算法的运动规划结果，直接获得纵向速度序列Vxp(t)、侧向速度序列Vyp(t)、横摆角序列Yawp(t)，以及由运动轨迹直接引起的垂向速度序列VzpR(t)。