自动驾驶电动车辆的惯性减少和最安全路径导向系统的制作方法

1.本公开涉及自动驾驶的电动车辆。更具体地，本公开涉及用于与自动驾驶的电动车辆的安全系统和方法。


背景技术：

2.自动驾驶的电动车辆(av)正在被广泛地测试并分阶段实施。许多(甚至大部分)主要的车辆制造商正致力于这种处理以用于将来的产品。他们在这种努力中显示出成功。因此，在未来几年，这种自动驾驶的改变将可能成为主流的交通方式。
3.这些av系统使用先进的计算机、传感器和电子驱动车辆部件和结构来实现这种新兴的自动驾驶。其已经开始量产，并且包括各种用户应用。
4.现在，利用这些新的设计和交通系统，新的策略、方法、操作措施是可能的，以便提高乘客的安全性。其落后的目的是从点a到达点b而没有碰撞。有时，即使在最佳的自动驾驶的情况下，碰撞也是不可避免的。桥上的黑冰、年轻的骑自行车者的突然失控、盲人穿越街道、轮胎爆裂、高速公路上的负载损失、鹿以高速穿越许多行车道、路面的天气突变，以及更多的可能引起这些不可避免的碰撞条件。


技术实现要素：

5.本公开的发明人已经认识到需要解决上述问题中的一个或多个。本公开的av安全系统和方法进一步提供了避免碰撞对乘客造成的突然和最危险的冲击。在一些实施例中，本公开的系统和方法添加更多的数据输入、更多的计算以找到更好的结果，并且提供改进的物理手段来制定那些确定的方式以实现改进的安全结果。
6.转动轮子、增大或减小油门以及应用制动器是正常的控制，用于避免或限制冲击。结果是消除或降低了乘客的伤害情况。为此，实现本公开的系统和方法，通过该系统和方法，通过查看/分析可用数据(在一些实施例中，扩充或扩展的数据)来确定优选且安全的动作，因此这些控制的使用将提供最安全的结果。例如，本公开的av可以包括平台、主体和安全系统。平台和主体可类似于常规的自动驾驶ev设计，其中主体被配置为容纳乘客、货物等，并且平台设置有轮子、动力等。安全系统包括释放子系统和控制子系统。释放子系统包括将主体连接到平台的各种部件、装置和/或机构。控制子系统包括安全控制模块，该安全控制模块被编程为当即将发生或不可避免的碰撞事件时确定一个或多个动作。安全控制模块的编程可以由现有的自主控制器保存/作用于现有的自主控制器，或者由av承载的单独的控制器提供。安全控制模块的动作可以包括促使释放子系统的操作以部分地或完全地将主体从平台断开。
7.在一些场景中，安全控制模块可以确定最安全的动作是仅释放由释放子系统提供的连接中的一些连接。在其它场景中，安全控制模块可确定最安全路径在与周围区域中的其它av协作的共同控制中进行特定动作。在一些场景中，安全控制模块可确定最安全的动作是将av“瞄准”特定导向、加速、然后将主体与平台分离。作为非限制性示例，由安全控制
模块生成的安全计划可以实现以下各种选项：主体掠过冲击威胁、避开迎面而来的车流、在两棵树之间穿行、并且然后经过建筑物以在开放的附近场地中停下来。在一些实施例中，安全控制模块可以访问并考虑av自主输入和谷歌(google)卫星地图典型的其他数据或其他在线可用图像数据，以确定最安全的动作来做出更明智的决定。无论如何，最终结果是基于周围条件、他人的安全以及与他人的协调而使主体的乘客更好地通过不断变化着影响的冲击区域。
8.可以预期，av最终将是运输的主要工具。即使av将提高人类驾驶的安全性并且将被很好地控制，但并不是所有避免碰撞的条件都可以被考虑。以下仅举几个示例，诸如风暴引起的道路障碍、桥上的黑冰、鹿穿越、骑自行车的人的不规则行为、或爆胎等问题。不可避免的碰撞仍然是个问题。当前的av软件和设计不能提供最佳的安全解决方案。本公开的安全系统根据可用数据的分析指示，使av主体与av平台分离来克服这些缺陷。用于分析的附加数据可以可选地从图像和更宽范围的传感器输入中收集。这与如何通过主体的摩擦、反弹和较小碰撞冲击来最佳地减小惯性的可选相关情况分析相结合，将改善这些不可避免的碰撞情况的结果。
9.对于本公开的安全系统，提供了释放子系统和控制子系统。释放子系统包括将av主体连接到av平台的一个或多个机械连接单元。控制子系统包括安全控制模块，以及可选地一个或多个传感器(除了常规地设置有自动驾驶ev的传感器之外)。安全控制模块可以编程集成到现有安全相关控制器中。在即将发生或不可避免的碰撞的情况下，安全控制模块可以评估可用信息并决定最佳的行动方案，包括以适于沿着确定的安全路径发送分离的主体的方式从平台释放主体的可能性。在一些实施例中，一旦已经确定不可避免的碰撞，则预先计划安全性确定并且准备实施，因此嵌套了决定如何动作的时间。在一些实施例中，在机械连接单元释放之后，主体的动量提供由预定的较小撞击或表面引起的沿着单一路径线或多个路径线的预期导向。在一些实施例中，安全控制模块能够或被编程为使用机械连接单元释放控制、av马达速度或再生或导向、制动器、转向、轮胎与主体的接近度、以及这些控制的时机协调，结合与该区域中的其他av的无线通信以及设置有这些av的安全控制来预先确定和实现安全解决方案，以向遭遇即将发生的碰撞的av的乘客和在影响的冲击区域中的其他人提供更安全的结果。在安全路径控制的一个示例中，使用主体与平台之间的电线或其他可延伸且可选地可断裂或不断裂的线来限制或延缓安全路径速度、导向或距离。
10.在一些实施例中，本公开的安全系统采用当前与通用av设计一起使用并且旨在用于部分或完全自动驾驶的传感器。在其它实施例中，一个或多个传感器被放置在av的最高部分，或主体上方的扩展部分，以收集用于确定最安全路径或更安全结果的附加情况输入。在其他实施例中，来自诸如google和apple的源的在线可用映射图像将被用于解释固定的障碍物确定。这可以包括障碍物的类型、尺寸和位置，或者相反地，用于路径开口以找到用于具有乘客的分离的主体的最安全路径。在其他实施例中，来自先前行程和/或来自其他av传感器的传感器数据确认或提供用于确定安全路径的新数据。
11.在一些实施例中，本公开的安全系统控制或利用av的(多个)马达以更好地实现释放的乘客主体在预定导向上的发送(例如，可以使用反极性来激励av马达)。在相关的实施例中，反极性选项的修改为与平台分离的主体提供了正向和定向的选定运动，以用于选定的安全逃脱。其可以提供向前或向后的导向，并且以满足所选择的安全计划所需的速度这
样做。例如，在一些实施例中，安全系统操作主体到平台的机构，该机构将主体降低到足以实现主体接触av的(多个)轮子的距离；如此定位的主体和(多个)轮子之间的摩擦相互作用促使(多个)轮子将力施加到主体上，从而在期望的时间沿预定的安全路径或导向发送主体。
12.在一些实施例中，安全系统使用先前的传感器发现、区域图像和其他历史数据来预先确定在影响区域(zoi)中的固定障碍物，并且在该车辆进行行程之前不将这些障碍物作为安全路径选项。安全系统对未释放的av体和从平台释放的av体起作用。比较两者以发现最安全的安全路径和av条件。安全系统使用来自上述分析的剩余安全路径选项，以在安全处于危险中时及时做出更快和更好的决定。其首先仅使用被认为相对于固定障碍物安全的那些导向和距离，使得考虑时间嵌套。在确定即将发生的不可避免的碰撞的情况下，进行预先计划以改善结果。预计算可包括迎面而来的交通的假定速度，并因此仅基于感测到的变化和新的移动对象来进行校正。
13.在一些实施例中，在与固定对象的不可避免的碰撞的情况下，例如在冰冷的天气车辆失去牵引力的情况下，安全系统通过使用改变的转向角度、通过制动降低的速度、改变马达的导向或释放之后的主体与轮子的接触从平台释放主体，来考虑对乘客安全的影响。其将使用诸如灌木的树的障碍类型，以从平台释放主体或将主体与平台保持在一起。
14.在一些实施例中，在与(诸如迎面而来的车辆)移动对象的不可避免的碰撞的情况下，车辆监测所有移动对象的导向和速度，并且准备执行躲避控制措施，并且根据需要激活安全分离系统以实现最安全的剩余路径。
15.在一些实施例中，当移动对象从zoi来来去去，并且其从已经消除的固定对象预先计划中减少安全路径选项时，基于使用标准车辆控制和对剩余时间和距离标准的改变来执行释放或不释放主体的决定，以实现所选择的安全路径。
16.在一些实施例中，除了固定对象减少之外，由于zoi中的移动对象还消除了安全路径，所以更容易更接近实时地将安全路径的数量制成表格。这有助于在有限的时间范围内从不可避免的碰撞事件的了解作出更安全和更快的决定，以避免或减少冲击。这包括决定是否从平台释放主体、从平台完全或部分释放主体、如何在释放之前使用车辆控制、释放导向、可能的摩擦接触时间和在主体被释放之后减小惯性距离以及掠过冲击计算。由安全模块预先计划是车载还是无线供电，这极大地增加了安全系统成功减少伤害的可能性。
17.在一些实施例中，活动的协调，如速度和导向，基于来自具有安全系统的其他av的数据。例如，每个av具有预定路径，并且被自我监测以保持在已知路径上。如果在运输期间由于其他人的非故意改变而需要改变，则这种导向和速度的改变与zoi中的其他人共享，因此所有人都可以进行改变以避免事故。然而，如果碰撞是不可避免的，则共享安全路径决策，该安全路径决策包括主体与平台的任何预期分离，并且安全系统的所得协调将使得减少伤害。
18.在一些实施例中，安全系统能够预先规划安全路径选项，如由基于固定障碍限制的剩余路径在行程前或行程早期计算的安全路径选项所限制的。
19.在一些实施例中，安全系统路径还受到使用该行程上的已知表面类型的表面状况、该时间段的天气报告和地面变化的图像的限制。这种表面评估用于确定安全路径估计的停车距离，以基于摩擦值和使分离的主体或未分离的av安全停车的距离来确定潜在的冲
击。在用于安全路径限制规划的天气相关的、预安全分析的一个扩展示例中，av可以选择采取不同的路线从点a到达点b。例如，其可以重新定向以避免假定的或历史上证明在这些条件下具有黑冰的可能性的天桥。
20.在一些实施例中，安全系统不仅使用基于zoi数据的分离决策的历史和当前状态来进行主体(b)从平台(p)的完全或部分释放，而且还结合油门、制动器、到轮子系统的马达导向的共同控制的应用来避免或减少接触和伤害。当所有移动对象进入并通过该av车辆(av1)的zoi时，直接监测所有移动对象。这确保了其他人保持与av1导向相关的安全路径。当任何zoi av由于意外发生而转向时，其可能在安全系统动作期间从av1的预先考虑的路径整体或部分地引起进一步的不安全状况。该共有认知应用于av1安全系统动作，以对其自身和所涉及的其他相关人员实现最安全的结果。
21.在一些实施例中，在将来的某个时间，如果所有av以及甚至骑自行车的人或行人都与移动电话协调，则该协调将更包含通过避免接触来维持顺畅且更安全的流动。然而，与此同时将出现更多的异常情况，将需要更多安全系统干预。
22.在一些实施例中，本公开的安全系统结合或利用一个或多个气囊，所述气囊充气以将主体升高到平台中的任何不规则处的上方和/或将主体放置在更适于乘客安全的出口高度上。一个非限制性示例是具有由elon must在2020年9月22日所展示的具有电池构造格式的前部和后部铸件，作为未来ev和av特斯拉平台上的呈现的一部分。这留下了用于安装主体的不规则底座，因此更难以将主体从平台上分离和退出。利用这些和类似的构造，气囊可以与本公开的安全系统一起使用，以随着分离而升高主体，提供了一种利用设计有不太理想的出口构造的平台来实施安全系统的方式。在上述特斯拉平台发布后的一个公开图像中，其示出了电池上方的对主体的支撑特征。这些被认为提供了用于连接主体的更均匀的底部。如果嵌套在这些特征中或周围，则本公开的释放装置仍然适用。此外，所示的铸件可以具有用于轮胎的永久或激活开口，以提供轮胎暴露，用于接触释放的主体，以便在安全路径上确定地引导主体。不管移动轮胎到主体的选项如何，制动、油门、瞄准和从平台移除主体可以在确定的安全路径上发送主体。
附图说明
23.图1是表示现有技术自动驾驶的电动车辆(av)的主要部件的框图；
24.图2是根据本公开原理的av的框图；
25.图3示意性地示出了根据本公开原理的av安全系统的运行；
26.图4a是根据本公开原理的av的简化立体图；
27.图4b是图4a的av的简化剖视图；
28.图5a是根据本公开原理的av的简化俯视图；
29.图5b是图5a的av的部件的简化框图，包括安全控制模块；
30.图6图示了供图5b的安全控制模块考虑的数据或信息的可能来源；
31.图7是根据本公开原理的av的一部分的简化剖视图，并示出了机械连接单元；
32.图8a是av的一部分的简化侧视图，并且示出了根据本公开的原理并且处于连接状态的机械连接单元；
33.图8b是图8a的av，其中机械连接单元处于断开状态；
34.图9是根据本公开的原理的机械连接单元的简化立体图；
35.图10a是根据本公开的原理的机械连接单元的简化立体图；
36.图10b是图10a的机械连接单元的一部分的剖视图；
37.图11a是根据本公开的原理的av的简化端视图，并示出可选的主体扩展特征；
38.图11b是图11a的av的简化侧视图；
39.图12是根据本公开的原理的av的一部分的简化剖视图，并示出了可选的由轮子引起的脱离特征；
40.图13a是av的一部分的简化剖视图，并且示出了根据本公开的原理的提升单元，包括处于操作状态的提升单元；
41.图13b是图13a的av，并且示出了处于降低状态的提升单元；以及
42.图14是根据本公开原理的av的简化立体图。
具体实施方式
43.本公开的一些方面涉及用于例如在即将发生或不可避免的碰撞的情况下保护在自动驾驶的电动车辆(av)中运输的乘客、货物等的系统、装置和方法。一般而言，本公开的一些实施例提供了用于安装到av的安全系统，该安全系统包括释放子系统和控制子系统。本公开的其它实施例提供了包括安全系统的av。如下面更详细地描述的，av包括乘客座舱(或主体)和平台(或动力单元或滑板)。控制子系统用于指定av将遭遇或正在遭遇不可避免的碰撞事件(例如，足以引起对乘客的伤害或对货物的损害)，并为乘客座舱导出最安全路径。控制子系统还可操作以通过释放子系统的操作，促使主体/乘客座舱以沿导出的最安全路径行进，从而使得主体/乘客座舱与平台分离。在一些非限制性示例中，通过一个或多个轮子马达反转马达的极性可以帮助实现碰撞冲击的减小或碰撞的避免。在一些非限制性示例中，在一个或多个轮子和主体之间的摩擦区域增强主体沿着期望路径的发送，无论具有或不具有马达极性的反转。
44.如今，软件和硬件开发方面的进步使得使用完全自动驾驶的av进行成功的运输工具成为可能，现在已经部分投入使用，至少是在测试阶段，预计将会广泛实施。本公开的安全系统和方法采取进一步的重要步骤来解决自动驾驶车辆识别即将发生碰撞时的情况。管理良好的自动驾驶汽车会因各种原因发生碰撞，例如黑冰、意外的车辆移动、行人、骑自行车的人、风暴障碍物或其他不可预测或不可避免的情况。本公开的系统和方法识别紧急状态并提供改进的结果。
45.作为背景，存在使用共同特征的若干电动车辆(ev)和即将到来的av设计。使用两个主要部件来构建完整的ev。一个主要部件有时被称为平台(或动力单元或滑板)，其包括至少电池、轮子、马达和转向装置。然后，第二主要部件，乘客座舱，有时称为主体，设计成附接到平台。一些发展源自两个不同的公司的两个主要部件的协调。术语“平台”和“主体”在本公开中使用。然后添加各种控制器、传感器、机构等，以使基础ev设计自主(例如，将ev转换为av)。与这些解释一致，图1示意性地反映了常规或现有技术的av 20，其包括平台22和主体24。主体24例如通过螺栓、焊接等永久地安装到平台22(或与平台的一个或多个部件一体地形成)。一个或多个操作控制器(未示出)设置有平台22和主体24中的一个或两个，并且通常包括计算机或类似计算机的装置(例如，操作或编程为操作(软件)各种指令或逻辑的
处理器或微处理器、存储器、存储装置等)，其控制av 20的正常操作(例如，打开/关闭引擎、速度、加速、转向、制动等)。
46.考虑到上述内容，根据本公开原理的av 30的一个实施例在图2的框中示出。av 30包括平台40、主体42和安全系统44(总体上标示)。安全系统44包括释放子系统50和控制子系统52。释放子系统50包括一个或多个机械连接单元，该机械连接单元以在正常操作条件下以促进稳固附接的方式将平台40连接到主体42，以及在当被控制子系统52的安全控制模块54促使时，选择性地相对于彼此释放平台40和主体42，如下文更详细描述。av 30还包括通常与av一起使用的一个或多个操作控制器(未示出)，这些控制器控制av 30的正常操作。安全控制模块54可被结合到操作控制器中(例如，软件或程序由操作控制器的处理器操作)。在其他实施例中，控制子系统52可以包括专用计算机或类似计算机的装置，其与(一个或多个)操作控制器分离并且操作以其他方式编程(例如，逻辑、机器可读指令、软件等)的安全控制模块54以执行在其他地方描述的各种安全相关特征或指令。在其它实施例中，安全控制模块54由完全与av 30分离的计算机操作(例如，编程为)；对于这些和相关的实施例，安全控制模块54与由av 30承载的一个或多个操作控制器进行无线通信，以无线地实现确定的安全计划。如下面更详细地描述的，安全控制模块54在确定用于与即将发生的或不可避免的碰撞事件相关联的特定组情况的安全计划时，考虑或监测来自各种源的数据。在这点上，数据可以来自于具有常规av设计的传感器。在其它实施例中，控制子系统52可选地包括一个或多个如下所述的附加传感器56(例如，安装在主体顶部的传感器)，以将传感器输入的范围扩大到超出常规av输入的范围。
47.平台40可以是或可类似于与已知或现有av相关联的平台22(图1)。因此，平台40可至少包括本领域已知的用于av操作的必需的电池、轮子、马达和转向机构。在其它实施例中，平台40可包括一个或多个附加部件，如下所述，这些附加部件通常不与常规ev平台一起使用或设置。类似地，主体42可以是或可类似于与已知或现有av关联的主体42(图1)。因此，主体42可包括至少一个壳体以及用于进入封闭区域的门、窗等，该壳体限定用于乘客、货物等的隔室或其它封闭区域。在其它实施例中，主体42可包括一个或多个附加部件，如下所述，这些部件不是常规av主体通常使用或提供。
48.包括释放子系统50和控制子系统52的安全系统44可以呈现各种形式并且结合如下面更详细描述的各种特征。一般而言，释放子系统50的连接器或紧固件或机构(或机械连接单元)将平台40附接到主体42，并且由控制子系统52远程控制以有计划的时机和导向执行主体42与平台40分离的动作。可选地，释放子系统50提供主体42与平台40之间的两个或更多个连接或附接点。目的是在不可避免的碰撞的事件之前、期间和之后中的至少一种情况、可选地全部，提高在主体42内或由主体42承载的乘客(或货物)的安全收益。
49.在一些实施例中，安全系统44被配置成(例如，控制子系统52的安全控制模块54被编程成)根据在av 30的正常操作期间连续执行的情况数据分析来确定和实现主体42远离碰撞事件位置的移动的最佳情况时机和导向。这可以被完成，从而有准备性，并且因此安全系统40嵌套准备时间，并且因此提高其对不可避免的碰撞情况更快且更适当地反应的能力。这又可以依次导致冲击降低、顺序接触，以改善或减少对乘客的危险。
50.作为非限制性示例，图3以简化形式示出了在av 30沿着具有各种路边障碍物62(建筑物、标志、灯等)的道路60行进时发生不可避免的碰撞的情况下，安全系统44(图2)的
顺序操作。在时间点a，av 30在正常操作条件下以相对直线路径(相对于图3的定向从左到右)沿道路60行进，例如，如常规av那样，其中平台40附接到主体42。各种传感器信息和周围数据由控制子系统52(图2)被连续地查看。如虚线箭头64所反映的，安全控制模块54(图2)可选地操作以连续地确定可能的安全行驶路径，避开障碍物62。该正常操作模式在时间点b处继续。在时间点c处，av 30与对象66(例如，被确定为进入道路60的车辆；意外地留在道路60上的障碍物/物体等)即将发生的或不可避免的碰撞事件被确定或估计为高度可能的。对不可避免的碰撞事件的确定或估计可以通过与安全控制模块54(图2)相关联的逻辑/编程和/或通过常规地设置有一些av的逻辑/编程来进行。无论如何，在确定将发生与对象66的不可避免的碰撞时，安全控制模块54用于主体42确定安全或最安全路径(例如，由图3中的虚线68指定)，该路径尽可能地避开任何道路侧障碍物62和对象66，并且然后操作释放子系统50(图2)以在时间点d处从平台40释放主体42，该时间点被确定为沿着安全路径68“发送”主体42。将理解的是，紧接在释放之前，主体42与平台40一起行进；因此，当释放时，主体42在释放时在平台40的导向上具有动量。此外，av 30可被操作/控制以便最小化与对象66的直接碰撞的可能性。这些因素可由安全控制模块54考虑(例如，从时间点c与时间点d之间的直线路径转动该平台40)。一旦被释放，主体42就沿着安全路径68行进，并在时间点e处停止在没有任何路边障碍物62的位置。可以使平台40相对于对象66采取其它躲避动作。无论如何，由主体42运输的乘客和/或货物都被安全地从与对象66碰撞的危险中移除。
51.从以上描述中，本公开的系统和方法提供的一个安全值是通过牺牲平台40来减小质量和惯性。另一个潜在值是使用平台40通过牺牲平台40的碰撞力来产生更安全的路径。其可以避免或偏转来自碰撞力的能量。在一些实施例中，平台40的表面可以缓冲这种接触并且产生时间以实现期望的安全路径。此外，可以认为主体42通过使用av 30的共同控制特征脱离或减少接触是最佳的，例如油门、制动器、制动再生、转向或对即将发生的碰撞区域中的其它av的无线指令，以便采取纠正或清除动作并为期望的安全路径安排退出时间。如果主体42基于碰撞之前平台40的制动而分离，则该分离可具有最佳结果。如果即将发生的碰撞事件是静止时来自后面的撞击，则最好基于例如设置有平台40的能量吸收缓冲器的压缩，在特定的时机释放平台-主体连接器。该决定可以使用从位于缓冲器的传感器导出的数据。在一些情况分析中的侧面碰撞可以对连接器释放进行排序，以帮助主体42滚动到平台40的侧面。连接器释放的其它变化和在平台40上或平台40在主体42上的力的使用可以被采用，以改善主体42的乘客的结果。
52.安全系统44的操作，特别是控制子系统52的安全控制模块54，在实现预先计划的最佳出口实施过程中，下面参照图4a和图4b进一步解释，其中示出了根据本公开原理的av 70。av 70包括与上述描述相当的平台80和主体82。平台80包括底座90和各种轮子组件以及其它部件。例如，图4b示出了两个链接到轮轴94的轮子92，该轮轴94依次连接到底座90。图4a示出了另外的轮子92。轮子92安装成可相对于底座90旋转，并因此可相对于主体82围绕相应的驱动轴线(在图4b中标记为d)旋转。此外，轮子92可绕相应的转动或转向轴线s(在图4b中标记为s)枢转或旋转。本领域已知类型的转向机构(未示出)可以连接或链接到一个或多个或所有的轮子92，以实现期望的转向或转弯(例如，在一些实施例中，一些轮子92可以主动或积极地转向，而其它轮子92更被动地跟随所实现的转弯)。无论如何，主体82通过释放子系统100的部件或机械连接单元连接到平台80，如图4b中大体反映的那样。尽管在视图
中没有具体地标识，但是还提供了与本公开的描述相称的控制子系统，并且在即将发生或不可避免的碰撞的情况下，该控制子系统操作(例如，控制子系统的安全控制模块被编程)以促使释放子系统100的运行，以例如将主体82从平台80断开。
53.在一些可选实施例中，如图4a所示，av 70可以沿着主体82结合传感器110。来自传感器110的信息可以被控制子系统(未示出)用于在即将发生或不可避免的碰撞的情况下确定主体82的最佳退出路径或安全路径。在一些实施例中，传感器110可以是与av常规地采用类型和位置。在其它实施例中，传感器110可被有意地配置和/或定位用于本公开的安全方法，并且因此可被认为是控制子系统的部件。此外，来自av 70上或与其分开的附加传感器(未示出)和/或其它源的数据可用作本公开的安全路径确定算法的一部分。
54.在图4a和图4b的视图中，黑线、虚线箭头120表示在碰撞中可能作用在av 70上的一些可能的不可避免的力。在确定碰撞即将发生或不可避免以及在碰撞发生时将在av 70上施加可能的力120时，控制子系统(并且特别是由控制子系统的安全控制模块作用或实施的逻辑或算法)确定用于主体82的期望的安全路径，并且然后实施各种操作步骤以实施期望的安全路径。例如，一个或多个或所有的轮子92被促使转动(围绕相应的转向轴线)和/或被围绕相应的驱动轴线d驱动。释放子系统被促使将主体82从平台80释放，牺牲平台80的动力和惯性。主体82从即将发生的碰撞的冲击力的一部分中逃脱，以随着时间和表面抵消能量，从而改善对在主体82中的乘客的安全结果。如果前方的安全路径不可用或较不安全，主体82的逃生路径可以在与av 70的当前行进导向相反的导向上；例如，在主体82上的轮子摩擦可用于将主体82送向在远离即将发生的冲击的导向上。
55.作为参考点，图4b最佳地反映了许多av的通用设计特征，由此平台底座90(通常主要包括有电池)限定了主体82通常驻留在公共通道内。电池通常用于形成平台底座90，其中底座90用于在侧面前部和后部安装带有马达的轮子92。这些必须在平台底座90的下方和上方延伸，并为乘客主体82形成“容纳”。在具有高轮特征的av平台的通用设计中(具有或不具有ree.com类型设计的集成马达)，轮子92成为内置通道，用于在从平台80释放的时刻“瞄准”主体82。
56.控制子系统
57.如通过上述说明将理解的，由控制子系统52(图2)采集的用于确定安全路径的监测数据可来自各种源/传感器，该各种源/传感器可包括或可不包括在常规的自动驾驶ev中。考虑到这一点，图5a是根据本公开的原理的av 130的简化表示；图5b是设置有av 130的传感器/控制器的示意图。av 130包括平台140、主体142(在图5a中总体上标示)、一个或多个操作控制器144和安全系统146(在图5b中总体上标示)。
58.平台140可以采用本公开的任何形式，并且在一些实施例中可以是或可以类似于已知av的常规平台。例如，平台140包括轮子148(其中一个在图5a中标记)，每个轮子由马达150(其中一个在图5a中标记)提供动力或驱动。类似地，主体142可采用本公开的任何形式，并且在一些实施例中可以是或可类似于已知av的常规主体。如图5a中最佳示出的，在一些实施例中，平台140和主体142中的一个或两个可以包括或承载缓冲器152(其中一个在图5a中被标记)。缓冲器152可呈现多种可用于av的形式，例如本领域技术人员公知的挤压型缓冲器。
59.一个或多个操作控制器144是被编程为执行常规或标准av控制操作(例如，速度、
转向、制动等)的计算机或类似计算机的装置。图5b中的(一个或多个)操作控制器144的标记意味着(一个或多个)操作控制器144可以由平台(标记为144a)、主体(标记为144b)、或平台和主体(144c)两者承载。如同常规av，操作控制器144可以与av 130的各种部件(例如，标准自主系统传感器154、标准av控制156和标准av电气系统158)相互联系和/或通信。标准自主系统传感器154也在图5a中一般性地标识
60.安全系统146包括释放子系统160(在图5a中总体上标示)和控制子系统162。释放子系统160可采用本公开的任何形式，并且通常包括部件和/或机构，这些部件和/或机构在被控制子系统162促使时能够以允许主体142从平台140释放的方式将主体142附接到平台140。
61.控制子系统162包括安全控制模块或引擎170，该安全控制模块或引擎170从各种源接收信息，并且被编程为在即将发生或不可避免的碰撞事件的情况下确定安全路径。安全控制模块170可被结合到与(一个或多个)操作控制器144分开的计算机或类似计算机的装置中，可驻留在(一个或多个)操作控制器144中(例如，安装到由(一个或多个)操作控制器144操作的软件应用中)，或者可驻留在与av 130的物理结构完全分开的计算机或类似计算机的装置中，并且与接收期望的传感器信息和促使执行确定的安全计划所必需的av 130的部件进行无线通信。更一般地说，安全控制模块170可以包括或操作用于执行本公开的安全方法的各种算法、人工智能/机器学习编程和安全开关。如图5b进一步反映的，安全控制模块170可选地包括一个或多个无线通信装置(收发器、蓝牙、nfc、mics等)，如本领域已知的，其原因在下面阐明。
62.在一些实施例中，安全控制模块170与标准自主系统传感器154(例如，3d加速度计、3d陀螺仪芯片、距离传感器、相机图像分析等)通信或从标准自主系统传感器154接收数据/信息。其他传感器类型信息也可选地由安全控制模块170查看或考虑。例如，在一些实施例中，控制子系统162包括一个或多个广域类型传感器172，该一个或多个广域类型传感器172由平台140和主体142中的一个或两个承载，该一个或多个广域类型传感器172将感测的信息或数据递送到安全控制模块170。在一些实施例中，控制子系统162包括一个或多个缓冲器传感器174(例如，至少一个缓冲器传感器174被设置或嵌入到缓冲器152中的每一个中)，该缓冲器传感器174将感测的信息或数据递送到安全控制模块170。用于安全控制模块170的附加信息或数据源可选地包括来自在av 130附近操作的其它av的状态和/或位置信息，如176所示(例如，可以无线地发信号通知给安全控制模块170)；天气数据178(例如，无线地发信号到安全控制模块170)；各种互联网导出的信息或数据180(例如，卫星图像、来自云的照片、google/apple资源等)。安全控制模块170也可以利用其它数据源。无论如何，安全控制模块170被编程为在发生即将发生的或可避免的碰撞时，在连续地或周期性地确定主体142的安全路径中，查看或监测可用的信息或数据源。
63.在这方面，考虑到在确认即将发生的不可避免的撞击和实际撞击之间的假定的短时间，具有预定的最安全的行动计划可能是重要的。通过连续地评估状态和选项，安全控制模块170可以确定最安全路径并且总是为紧急情况做好准备。因此，使用剩余时间来进行动作以改善结果被延长，并且选项被拓宽。这种正在进行的评估可以提供有价值的准备性状态，并且可以有益于本公开的安全系统。
64.安全控制模块170可以被编程为在确定或被通知即将发生或不可避免的碰撞事件
时采取各种动作，并且被连接(有线或无线)到各种部件以实现所选择的动作。例如，安全控制模块170连接到释放子系统160，操作以促使释放子系统160的部件/机构以期望的、协调的方式操作以从平台140释放主体142。作为主体释放程序的一部分，安全控制模块170还可以与标准av控制器156通信(例如，与释放子系统160的释放操作协调的受控轮子转向或速度、反转与一个或多个轮子相关联的马达的极性等)。可选地，安全控制模块170与av 130的其他部件通信(有线或无线)，并促使其操作，所述其他部件例如标准安全系统设备190(例如气囊)、延伸以产生摩擦、缓冲冲击等的设备。可选地，安全控制模块170被编程为在发生碰撞时生成紧急报告200，并将该报告传送(例如，无线通信)给适当的源，例如警察、医疗等。
65.从以上描述中，由安全控制模块170对周围活动的监测可以包括已经由常规av系统和相关传感器执行的监测。然而，在一些实施例中，可进一步增强状况数据输入以包括考虑在与平台140分离之后在主体142的范围内的固定对象。例如，对于大多数道路和道路邻接区域，可以从捕获的图像在线获得该数据。在一些实施例中，还可以通过添加例如安装在主体142的顶部和/或在主体142的顶部上方突出的延伸部上的较长距离相机或其它传感器来增强。其还可以通过来自影响区域中的其他av及其传感器的信息来增强。无论如何，标准av传感器与来自固定对象、相机或移动av和/或互联网障碍数据的扩展区域传感器组合工作。在采用的情况下，该信息被使用或考虑以用于为主体142产生最安全的无冲击或减小的冲击安全路径。图6以图形方式示出了安全控制模块170可用的数据超出通常设置有av的传感器的可能扩展。
66.返回图5a和图5b，在一些实施例中，安全控制模块170被编程为考虑或确定表面类型，其中主体142可以使用滑动接触来更好地消除地面或障碍物表面上的能量。在一些实施例中，其还可以考虑沿着安全路径间歇地掠过、反弹、摩擦能量。在停止动作期间，所选择的安全路径理想地提供对主体142的最小危害的单次或多次冲击。该顺序可以延长和减少即将发生的碰撞，以减少对主体142的乘客的伤害。
67.在一些实施例中，本公开的安全系统和安全控制模块仅使用通常设置有av的标准传感器和计算来促使释放子系统的操作以获得更安全的结果。或者，可监测附加数据以帮助决定主体142在从平台140弹出或释放时的甚至更安全的路径。该附加数据可以通过分析和人工智能(ai)来自一个或多个源。例如，附加传感器可以被提供有更长的范围，但是基于其被确定为示出或暗示灌木或树而快速地使用该数据。一个是正极性，另一个是安全负极性。当实时传感器安装在av的较高位置时，实时传感器可以与互联网检索的地面或卫星图像结合，以结合实时站点输入。这些附加的协作数据源可以改进分离或发布决策制定，并且很大可能可以为主体142和平台140提供更安全的分离类型和时间以及导向。在一些实施例中，先前av交通收集其传感器数据以确认并添加到共享数据或从共享数据减去。该附加的协作数据源可以继续改进做出释放决定的基础，并且可以为用于乘客保护的主体142和平台140决定的更安全的分离类型、顺序、时机和导向提供更强的置信因子。
68.如上所述，在一些实施例中，安全控制模块170可以在确定期望的安全路径或动作时考虑或查看互联网导出的信息或数据180。例如，互联网图像可以是有用的。例如，google地图卫星图像可以示出路缘、栅栏、桥台、建筑物、树木、公共汽车站围墙、消防栓和其他障碍物。该信息可以帮助安全控制模块170准备和编程，以找到主体142的最安全的退出路径。
可以提高准备性。时机可以放宽，以允许更多和更安全的选项。对于可能的安全路径，可以考虑用于反弹或刮掉能量的地形。这可以包括例如决定引导主体142在田野、草场、池塘、公园或停车场中行进和停车，以提高逃生决策的准备性和质量。
69.本公开的系统和方法可选地采用人工智能和技术。例如，可以确定所接收的数据或信息的正确性的可能性百分比，诸如卫星照片相对于广域实时传感器的年龄。在一些实施例中，可以在包括或排除接收的数据之前执行比较分析算法或验证。
70.在一些实施例中，由安全控制模块170执行的过程可以包括考虑平台140和/或主体142对其他av、行人、骑自行车的人和一般其他人影响。例如，来自不同导向的一系列传感器数据可以识别骑自行车的人，并预测未来交通的进展。
71.如上所述，通过将主体142与平台140分离而实现的本公开的系统和方法的有益效果之一是通过放弃平台140而在移动时减小重量(以及因此减小惯性)。本公开的安全系统可选地进一步利用平台140的操作控制。这样做可以降低速度，重新定向主体142和平台140以减少可能的伤害，包括减少或消除对主体142外部的其他人的可能伤害。可选地，本公开的系统和方法可以包括与其它av的连续无线协调。在又一些实施例中，本公开的安全系统可以被配置成使用由平台140和主体142中的一个或两者承载的其移动设备和/或扬声器向其他人递送警告以警告行人、骑自行车的人等。
72.在一些实施例中，本公开的安全系统利用挤压区域作为导向、速度或冲击决策变量的一部分。作为参考点，一些av平台不是设计用于挤压的，因为由平台承载的电池是结构的主要部分。考虑到这一点，本公开的一些可选实施例通过使用挤压区域(例如，挤压缓冲器152)作为机械装置的牺牲“装蛋箱”或压缩区域来提高安全性。挤压区域或缓冲器可以在av的端部、平台140的侧面和/或主体142周围。在提供的情况下，这些挤压或压缩区域可以进一步承载或包括传感器以帮助安全系统做出决定。
73.更一般地说，本公开的安全系统，例如安全控制模块170，可以被编程以执行和实现各种过程。这些可以包括但不限于安全动作(例如，从平台140释放主体142的“是”或“否”)、安全动作顺序(例如，对于多个主体到平台的释放以及相同的时机的“是”或“否”)、使用共同控制的安全辅助(确定需要哪些可用控制来满足安全实现，以及如何和何时将其使用)、以及安全路径选择(在从平台140分离时主体142的导向)。此外，本公开的安全系统可以可选地通过例如管理其他av、公告或警告声音和/或灯、展开诸如气囊或风斗的主体扩展以增加阻力等来为主体142创建期望的路径。
74.以上概述的决定可以基于对可用数据的分析，该可用数据用于通知安全控制模块170制定更安全的结果。这可以包括在预期的冲击区域中的其他人的安全性。本公开的安全过程可以可选地通过连续地监测av 130周围的变化的物理状态来改进，从而允许安全控制模块170通过被更好地通知并且具有更多的用于逃脱或减少危险的选项来做出更好的结论。可以评估周围状态，使得安全控制模块170在av 130前进到目的地时“知道”更多的区域表面。利用该信息，可确定和实现主体142在与平台140分离时的意图。安全控制模块170可以考虑包括固定、临时和/或移动障碍物的环境。安全控制模块170可以可选地编程为考虑通过摩擦移除释放的主体142的能量，包括与其它av的协作摩擦和重新定向。安全控制模块170可以可选地编程为考虑主体142与地面或其它固定表面的摩擦相互作用。安全路径分析可以连续地确定所选择的最安全的一个或多个选项，以便为可能的即将发生的或不可避免
的碰撞事件做准备，因此将该时间嵌套。利用这些可选实施例，在实际的不可避免的碰撞事件发生之前，可以提供更有效的反应时间。因此，提前完成用于退出策略的计算和指导，并且实际安全系统时机可以提供更多的选项以获得更好的结果。这不仅包括对主体142的乘客的更好结果，而且包括对事件中和事件周围潜在涉及的所有乘客的更好结果。
75.av 130的所有正常控制都可用于帮助实施由安全控制模块170生成的安全计划。作为非限制性的例子，当平台140的轮子在碰撞之前将主体142引导到安全路径时，av 130可被加速，然后通过从平台140时机释放主体142而制动。平台140然后可以作为阻挡件转向碰撞的路径中以吸收或偏转，从而在主体142逃逸时最佳地保护主体142。
76.在一些实施例中，本公开的安全系统，例如安全控制模块170设置有编程、算法和/或逻辑，可以使用自动驾驶自动化系统进行正常操作，而且将av 130与其他人过去和当前收集的数据进行比较，以确定最好地引导相互附接的平台140和主体142如何在分离时能够最安全地前进到交通中、道路上和周围区域，实现停车。为了实现这一点，安全控制模块170还可以使用来自互联网的关于所讨论的区域的数据来避免其他冲击，并且可选地避免邻接地形和障碍物来找到最佳解决方案。在一些实施例中，安全控制模块170可以被编程为，如果确定足够的空间、速度和时间可用，则在可能的情况下避免可能的即将发生的碰撞。在这些情况下，安全控制模块170可以促使执行必要的碰撞避免步骤，并且不需要促使从平台140释放主体142。类似地，在一些实施例中，安全控制模块170可被编程为评估从后面接近av 130的对象(例如，车辆)(例如，av 130停在停车灯处，而另一车辆正朝向av 130行进)；在确定正在接近的物体不能在足够的时间内停止的情况下，安全控制模块170可以促使执行躲避动作(例如，释放主体142以在撞击时移动，将av 130移出正在接近的车辆之外等)。
77.在一些实施例中，安全控制模块170被编程为与在影响区域中活动的其它av 176的安全控制模块共享决策和准备性，使得其可以协调以获得额外的安全性。例如，两个安全控制模块可以生成并实施协调计划，从而引导两个释放主体以最佳地解决不良情况。结冰的道路可能导致不可避免的碰撞，但是信号交换的决定，例如在最后时刻哪个av向左和哪个av向右，可以大大减少对两者的冲击。此外，通过处理平台而减轻质量可以改善两个主体(以及因此乘客)的结果。一个可能的好处是减小惯性和质量。由主体保持在乘客周围的保护壳体更好地从碰撞源移除或与碰撞源成角度。位置、机械设计、分离或时间的排序(以及影响av设计的类似安全性)可进一步设置使用自主引导的选项。因此，通过组合工作的两个安全控制模块来改进自动运动推理，而不用管任何主体/平台分离的决策。这可以增加乘客停车的时间量、减少冲击的突然性、成为力分配器的冲击点倍增器，并且可以通过消除或减少突然的冲击来使冲击变得微不足道(或无关紧要)以减少或消除伤害。
78.可以预期av将提供客运服务和非客运服务。例如，av可以自主地移动以搭载乘客或运送物品。在一些实施例中，特定av的安全控制模块可以被告知并且考虑非客运服务状态。例如，出于安全原因，与在道路上的具有乘客的其它av相比，交换通行权(row)“规则”给予非客运服务av用于主体释放/抽出的优先级较少。因此，安全控制模块可以决定允许非客运服务av作为完整av(即，主体未与平台分离)来冲击障碍物，或者允许根据另一av的安全控制模块的请求而分离，以顾及该另一av的乘客的安全。
79.释放子系统
80.本公开的释放子系统可以采取各种形式，这些形式在正常操作条件下提供主体与
平台之间的稳固附接或连接，并且在安全控制模块促使时，促进主体从平台部分或完全释放。释放子系统可以包括机械的、磁性的或分离特征(也称为“机械连接单元”)，其可以由安全控制模块激活，并且可以被设计成迅速地实施一个或多个安全动作。为了改善乘客结果的总体目的，释放子系统可选地能够按顺序地使用释放和控制来重新定向av的每个主要部件。
81.在一些实施例中，释放子系统可以包括机械连接单元(例如，部件、装置或机构)，该机械连接单元实现主体和平台的物理结构之间的机械连接/断开。可选地，释放子系统还可包括电连接单元(部件、装置或机构)，该电连接单元实现在主体和平台之间延伸的布线或其它柔性电缆的断开。另外使av成为工作运输装置的机械连接单元可位于主体和平台之间的公共表面区域中、固定轮盖(在提供的情况下)的壳体处、平台和主体的前端和后端处等。无论如何，可以促使机械连接单元同时地或按顺序地(例如，取决于所选择的安全路径或动作)从平台释放主体，以影响用于主体的所确定的最安全抽出的时机和重新定向。
82.关于主体和平台之间的机械连接单元，本公开的机械释放件可被设计成在av移动或静止时快速、可靠且受控。机械捕获理想地提供了存放和释放的选项。
83.例如，图7示出了作为av 210的一部分的与本公开的释放子系统一起使用的机械连接单元200的一个示例的一部分。av 210包括平台212和主体214，其可以分别类似于本公开的平台和主体中的任何一个。在一些实施例中，平台212包括壳体220、动力单元(例如，电池)222和轮子组件224(其中一个的一部分在图7中示出)。壳体220限定底座壁226和侧壁228。滑板230可选地附接到底座壁226的外部并沿其延伸(例如，滑板230可以是焊接或粘附到壳体220的超高分子量(uhmw)材料、钢或其它结构刚性材料)。动力单元222保持在壳体220内。轮子组件224包括安装到轮轴上的轮子232，该轮轴又依次延伸穿过壳体220。轮子232的安装可提供主动或被动转向。主体214形成封闭区域，乘客和/或货物可以在该封闭区域处驻留，例如至少部分地通过底板面板240和侧面板242驻留。在一些可选实施例中，主体214可以包括滑板244，滑板244附接到地板和侧面板240、242的外部并且沿着其延伸，如下面更详细描述的。用于平台212和主体214的其它构造也是可接受的。
84.考虑到上述平台和主体212、214的通用构造，机械连接单元200包括一个或多个螺线管致动器250。每个螺线管致动器250包括壳体252和一个或多个销或柱塞254(标记在图7中为螺线管致动器250之一)；例如两个销254。如普通技术人员所理解的，在壳体252内的部件(例如，电线圈)操作以指示销254相对于壳体252的位置。在图7的布置中，螺线管致动器250已经被操作以将相应的销254定位在延伸位置；此外，每个螺线管致动器250可被操作以使相应的销254从延伸位置缩回。壳体220、可选的滑板230、244和主体214可以形成尺寸适于可滑动地其中一个容纳销254的相应孔口，并且在最终组装时如此形成的孔口彼此对准。每个螺线管致动器250相对于主体214安装，使得在伸出位置，相应的销254延伸穿过主体214的面板(例如，底板面板240或侧面板242)以及可选的滑板230、244中的一个或两个，和壳体的壁(例如，侧壁228)，从而将平台212和主体214互连。在销254的缩回位置，平台212不再在相应的螺线管致动器处与主体214互连。安全控制模块(未示出，但类似于图5b的安全控制模块170)可操作地连接到每个螺线管致动器250，并且操作以指示每个销254的位置(例如，螺线管致动器250通常可采取“开”状态，其中相应的销254处于伸出位置，并且当由安全控制模块发出信号时，转变到“关”状态，其中销254缩回)。
85.对于图7的非限制性示例，螺线管致动器250中的两个(和销254中的四个)被示出为在轮232的区域中实现平台212和主体214之间的连接。类似的螺线管致动器和安装件可以设置在平台212的其它轮子的区域处。螺线管致动器250可以可选地布置成在底座壁226和底板面板240处，以及在侧壁228和侧面板242处提供一个、两个或更多个基于螺线管的连接。任何其它数量的螺线管致动器250，多于或少于两个，也是可接受的。此外，虽然螺线管致动器250被示出为安装到主体214，但是在其他实施例中，一些或全部的螺线管致动器250中可以安装到平台212。
86.图8a示出了作为av 270的一部分的与本公开的释放子系统一起使用的另一示例性机械连接单元260的一部分。av 270包括平台272和主体274，其可以分别类似于本公开的平台和主体中的任一个。在一些实施例中，平台272包括底座壁276和轮子组件278(其中一个的一部分在图8a中示出)。可选的低摩擦滑板280可以组装到底座壁276上或由其形成。主体274包括形成封闭区域的壳体282，乘客和/或货物可以驻留在该封闭区域中。平台272和主体274的其它构造也是可接受的。
87.考虑到上述平台和主体272、274的通用构造，机械连接单元260包括螺线管290，其可操作以在连接状态(由图8a反映)和断开状态(在图8b中示出)之间移动带动销292。螺线管290安装到平台272上，其中主体274形成或限定槽294，该槽的尺寸和形状被设计成在连接状态下接收和捕获销292。组装到平台272的螺线管290将带动销292与槽294对准。在图8a的连接状态中，然后，将带动销292被捕获在槽内，使得机械连接单元260将平台272和主体274互连。安全控制模块(未示出，但类似于图5b的安全控制模块170)可操作地连接到螺线管290，并且操作以指示带动销292的状态(例如，螺线管致动器290通常可采取“开”状态，其中销292处于连接状态或延伸位置，并且当由安全控制模块发出信号时，转变到销292缩回的断开状态)。图8b示出了断开状态，其中，带动销292已经从槽294缩回，从而从平台272释放主体274。虽然螺线管致动器290被示出为安装到平台272，但是在其他实施例中，螺线管致动器290可以安装到主体274。此外，av 270可设有附加的机械连接单元260，例如，一个(或多个)机械连接单元260靠近车辆的每个轮子。
88.在一个变型中，主体274从平台272升高，并且当带动销292缩回以释放主体-平台的附接时，主体274下降到可选的滑板280(例如，超高分子量(uhmw)塑料)，使得轮子上方的间隙被消除，并且轮子可以在确定的导向和速度上使用该摩擦以加速主体274在预定安全路径上从平台272离开。
89.也可以设想其它机械连接单元结构。例如，图7和图8的捕获或带动销可以安装到主体、平台或其组合。可用于本公开的释放子系统的机械机构或装置可包括弹簧、气动装置、液压装置、磁性装置、电磁螺线管、爆炸物等，或其组合。例如，许多受控的分离特征选项可以使用工程材料作为力来故意地激活安全系统，以维持连接直到期望的释放点。螺栓在这些限制下是可用的，并且可以用于将主体保持到平台。当需要安全脱离时，可以使邻接力机构超过螺栓的设计的破坏力。如上所述，图7中示出了机械螺线管致动的捕获套筒、销内槽的一个示例。应当注意，销被捕获和释放的方式，并且可以使用“推”或“拉”的螺线管产品类型。因此，保持力可以保持在有动力或无动力下。无论哪种方式，当释放时，捕获和释放的销可以提供确定的捕获或释放控制。
90.可选地，释放子系统的导向性，特别是机械连接单元的导向性可以由导轨、由轮子
产生的槽或平台通道辅助。释放件可以从平台端部上安装至底表面、或轮罩表面，或者安装至底表面和轮罩表面。例如，图9示出了用于本公开的释放子系统的另一机械连接单元300的一部分，并且包括第一螺线管致动器310、第二螺线管致动器312、引导板314和导轨316。第一螺线管致动器310可类似于常规螺线管，并且包括壳体320和捕获臂322。第二螺线管致动器312可类似于常规的螺线管，并且包括壳体324和销326。销326的尺寸被设计成由捕获臂322选择性地接合。
91.引导板314安装在av的主体(未示出)上，例如在与av的主体相关联的轮子的区域中。引导板314限定弧形槽328。在最终组装时，第一螺线管致动器310的壳体320在弧形槽328处(例如，通过肋330)可滑动地连接到引导板314，从而允许壳体320沿着弧形槽328选择性地保持在期望的位置处。然后，利用这种结构，第一螺线管致动器310被固定到主体。
92.导轨316也以在其间建立间隙332的方式安装到主体(未示出)上。间隙332的尺寸选择为稍大于销326的直径。
93.第二螺线管致动器312，特别是壳体320，被安装到av的平台(未示出)。在其它实施例中，第一螺线管致动器310、引导板314和导轨316与平台相关联，而第二螺线管致动器312相对于主体安装。
94.在机械连接单元300与av平台和主体(未示出)的最终组装时，第二螺线管致动器312与导轨316对准，使得在延伸位置，销326延伸穿过间隙332。利用这种结构，由平台施加到第二螺线管致动器312上的定向力经由销326和导轨316之间的界面(由图9中的箭头334、336表示)传递到主体。此外，在捕获臂322和销326均处于其延伸位置的情况下，捕获臂322接合销326，从而在主体和平台之间建立稳固的连接。通过沿着弧形槽328通过移动第一螺线管致动器310的壳体320(可选地由伺服马达控制)，从而改变第一螺线管致动器310相对于第二螺线管致动器312的角度，可以改变将第一和第二螺线管致动器310、312彼此释放所需的力(例如基于av速度)。捕获蛋黄或叉形的角度可以基于碰撞中的速度来设置。例如，如果碰撞不具有安全结果路径或者碰撞被确定为轻微，则角度被设定为在碰撞的压力下“让路”，以产生确定量的释放阻力，用于主体与平台的最安全分离。在存在安全路径的情况下，通过安全控制模块的控制来改变角度，以引导其完全释放，并在所确定的主体退出导向上提供该释放。对于这些和相关的实施例，安全控制模块(未示出)可被编程以在释放之前或释放时立即经由平台将期望的定向力施加到主体上。一旦实现了期望的导向，第二螺线管致动器312的销326就被促使从与捕获臂322的接合中缩回，从而在第一和第二螺线管致动器310、312的区域处将主体从与平台的连接中释放。可选地，图9的机械连接单元300中的附加的机械连接单元可以设置在av的其它区域，例如在平台的其它轮子上或附近。
95.图10a和图10b示出了当组装到平台360时与本公开的释放子系统一起使用的另一机械连接单元350的一部分。机械连接单元350包括滚珠轴承组件370、支柱372、一个或多个分离式炸药374以及一个或多个点火组件376。滚珠轴承组件370包括下壳体部分380、上壳体部分382和滚珠轴承384。下壳体部分380通过紧固件386固定到平台360。上壳体部分382不直接附接到平台360，并且通过炸药374相对于下壳体部分380固定。在一些实施例中，上壳体部分382被安装到av的主体(未示出)；在其它实施例中，上壳体部分382可由主体形成或提供为主体的表面特征。无论如何，滚珠轴承384被捕获在壳体部分380、382之间，并且围绕支柱372旋转。滚珠轴承384不用于旋转摩擦减小，而是在主动压缩下的机械分离方法中
用作扩展影响。最后，一个或多个点火组件376被配置成选择性地向一个或多个炸药374提供动力或将其点火。在一些实施例中，单个点火组件376可操作以激活或点燃两个或更多个或全部炸药374；在其它实施例中，点火组件376中的相应的点火组件专用于炸药374中的相应炸药。无论如何，点火组件374都通信地联接或链接到安全控制模块，如上所述。通过这种布置，安全控制模块可以远程地促使点火组件376的致动。
96.在av的正常操作期间，机械连接单元350提供平台与主体之间的稳固连接，如图10a和图10b的状态所反映。当安全控制模块确定主体应当从平台释放时，适当的信号被发送到点火组件376。一旦被促使，点火组件376激发相应的炸药374，从而导致上壳体部分380(以及因此主体)与下壳体部分382(以及因此平台)分离，如图10a中的箭头所示。可选地，图10a和图10b的机械连接单元350的附加单元可设置在av的其它区域。
97.上述机械连接单元仅是本公开的一些示例。有许多潜在的机械方法来自动地实现平台与主体的分离。在其它实施例中，使用对av的一个或多个缓冲器的压缩来采用机械备份，以确定平台和主体是否应当保持连接。在其它实施例中，附接机构可以是转动螺杆螺纹，其中通过旋转马达在螺纹联接件上进行断开。在该变型中，av悬架位于轮子-平台附接中。
98.在其它实施例中，本公开的机械连接单元可采用弹簧或类似装置以引起主体相对于平台的更快抽出和/或定向。可以可选地包括缆索以限制释放的主体相对于平台的安全路径的长度。在其它实施例中，机械连接单元被配置成在分离时提供铰接特征。这可以沿着av的周边的一端或一侧进行。释放可以仅在av的前面或后面进行，以更好地确保主体仅能在预期的最安全的导向上前进；这可以例如通过一个或多个机械连接单元中的铰接装置来提供。类似地，机械连接单元可以是旋转的，并且当特定情况的安全解决指示时，依次从完全捕获或连接状态移动到打开或释放状态。在其它实施例中，一个或多个机械连接单元可被构造成在释放时为主体提供阻力表面。抓取/释放的点可以利用弹出的主体上的阻力以缓慢的速率有意地释放。这可以在机械连接单元中的各个机械连接单元处不同地发生，以在释放之前、期间或之后也使主体转向。不管机械连接单元的机械连接/释放的方法如何，这些单元中的一个或多个由基于状态监测和安全选择决策做出的安全控制模块决策来控制。
99.在结合两个或多个的机械连接单元的实施方式中，在机械连接单元处的顺序致动或释放可使主体沿期望的安全导向路径前进。顺序释放可以通过围绕一个或多个未释放的机械连接单元扭转而在碰撞时转移能量。平台可以用作转移推力以移动障碍物，从而避免直接撞击或导致对主体的不太直接的撞击。由安全控制模块操作的算法可以考虑掠过打击以引导释放的主体或整个av达到更安全的结论。其它算法选项包括考虑更长的距离以增加通过摩擦释放能量的面积。可以确定通过各种的摩擦类型的能量的顺序释放以提供最安全的结果。多个接触和表面可以提供最安全的导向性和改进的安全结果。在一些实施例中，可以选择机械连接单元的致动的时机，以提供使用在抓取点上的惯性的减少的导向。通过这样做，其影响了在主体达到最安全的停止之前对其它车辆、植被、地面、建筑物和其它表面的掠过量。
100.机械连接单元的抓取点可以在av设计之间变化或标准化。标准化格式可允许av制造商改变主要部件的供应商，以替换原始组件或使用其它组件以用于另一个的主体或平台
需要。这包括改变av的最终用途应用。机械连接单元的位置和类型可以成为标准，因此所有者具有更多的选项，以便供应商出于美学、主体目的或成本优势而提供变化。其可以变得标准化，因此车辆充电通过调换平台来完成。其可以被标准化，从而拥有者可以升级到更有效或更快的充电电池。无论如何，本公开的连接点可以用于在紧急情况下更好地引导主体。由安全控制模块操作的算法可以随着时间改变以适合未来主体或平台类型的参数。
101.例如，由机械连接单元提供的连接可以基于美学设计的需要均匀地展开到成型乘客主体的内部，以帮助控制分离的顺序，并且在确定最安全的乘客状况的情况下提供足够的支持，以将连接保持在一个、一些或所有连接位置。在一些情况下，最安全的保持方法是从av的中心或从机械释放，使得保持是居中的。这可以基于特定主体的重心或主体内变化的负载而改变。由安全控制模块操作的算法可以基于用户对特定主体或特定平台的选择的组合来实现机械连接单元的致动的改变。
102.在其它实施例中，一个或多个机械连接单元与av的轮子的壳体相关联。由于在许多av设计中，平台被配置成降低重心，因此轮子和马达高于平台(否则部分地由电池构成)。机械连接单元的这种布置可以在主体的侧面捕获主体，并因此引导捕获。这依次意味着仅在av的前部和后部机械装置是足够的。然后，通过碰撞之前的平台角度的最后设置来确定主体的离开导向。该角度可以可选地通过av操作控制器、接触掠过确定、或av轮胎接触车体速度和导向(在该可选的安全过程中降低车体或升高轮子的情况下)来调节。
103.在其他实施例中，在安全控制模块不能影响受控释放的情况下(例如，用于安全控制模块决定应当从相应的平台释放主体所必需的数据不可用)，设置有av的机械连接单元可被配置为通过碰撞的冲击使主体从相应平台释放。这对于使用防撞缓冲区和/或气囊来减小对乘客的冲击的当前车辆的安全设计是典型的。利用这些和类似的实施例，本公开的安全系统可以被配置或编程为当控制子系统不开启或不可用时建立默认设置。例如，当av被停放或停止并且当被另一车辆撞击时不能实现预定的最安全的解决方案路径时，机械连接单元可被设置为默认保持或释放。在另一示例中，机械连接单元的状态可以基于位置数据的最后已知状态或者主体是否含有乘客而改变，或者可以不改变。
104.如上所述，本公开的一些释放子系统包括电连接单元(部件、装置或机构)，该电连接单元实现av主体与平台之间的布线的断开。假设具有两个主要部件(平台和主体)的av即使不是全部也是一些将在平台和主体之间具有电连接。这些电线可以向诸如门、座椅、雨刮、灯、音频、hvac、互联网、传感器等的物品提供控制或电力。提供电力的电线可以仅用于利用其自身的电池向主体提供备份或充电电力。无论如何，从平台到主体的电线可以包括断开器，因此主体与平台的分离以用于安全释放是无阻碍的。在一些实施例中，在主体与平台的物理分离的力的作用下，电线将被切断或断开。这种插塞摩擦将不足以引起关注，因为块体分离并且将相对不受影响地撕开。可以包括线切割装置、动力装置(例如，螺线管)以更好地确保完全的线分离。在其它实施例中，线被构造成作为安全释放过程的一部分，以帮助减缓、引导或限制主体相对于平台的运动。在碰撞中的一定速度和条件下，线可以最好地留在适当位置。
105.在一些实施例中，电力存储装置可位于av主体上。在主体从平台分离之后，电力仍然用于操作主体承载的设备，诸如计算机。这包括用于主体部件的定位和状态信号的无线网络。其还可以在分离之后实现附加的安全特征。例如，外部气囊可以设置在主体上，并且
在分离之后被致动。可以提供各种动作以改善主体在水中静止时的出水或漂浮。动力防火装置可以设置在主体。如果主体与平台分开供电或充电，则所有其它布线可驻留在平台中，并且不需要在av的两个主要部件之间的连接线。两者之间的协调可以是无线的。
106.本公开的释放子系统可以可选地配置成解决主体/平台界面中的可能的不规则性。例如，图11a和图11b示出了根据本公开原理的另一av 400的一部分。av 400包括平台402和主体404，其通常可以采用本公开的任何格式。由于上述原因，可选的滑板406、408(例如uhmw板)可由平台402和/或主体404中的一个或两个承载。对于图11a和图11b的非限制性示例，平台402包括底座410、动力单元(例如，电池)412和轮子组件414。与其它实施例一样，动力单元412和轮子组件414连接到底座410或由其承载。此外，每个轮子组件414可包括轮子416和可选的马达418(在图11a中为轮子组件414中的一个的标记)。无论如何，平台402形成或限定了前部和后部铸件420(其中一个在图11a中被标记)，例如作为底座410的特征。利用这种结构，主体404和铸件420具有互补的几何形状，使得在av 400的正常操作状态下，主体404嵌套在铸件420内或在铸件420的内部。作为参考点，在正常操作状态中的主体404的位置在图11a和图11b中用实线示出。铸件420因此代表平台402/主体404界面中的不规则性。
107.av 400的释放子组件包括一个或多个机械连接单元430(在视图中一般标识了其中几个)，该机械连接单元430在av 400的正常操作期间将主体404附接到平台402，并且可操作以从平台402(在相应的连接点处)断开或释放主体404，如上所述。机械连接单元430可以具有本公开的任何形式。另外，释放子组件包括一个或多个延伸单元432。延伸单元432可采取各种形式，当由av 400的安全控制模块(未示出)致动时，适于相对于平台402提升或升起主体404。在一些实施例中，延伸单元432是气囊或包括气囊(例如，被提供为av 400的空气悬挂系统的一部分)。用于填充气囊(或其它激活形式的延伸单元432)的致动器电子式地连接到安全控制模块，使得安全控制模块可以以相对于机械连接单元430的操作的受控或顺序方式促使气囊的填充(或以其它方式促使延伸单元432的操作)。特别地，为了实现主体404从平台402的释放，然后主体404远离平台402的移动(反之亦然)，安全控制模块促使机械连接单元430的操作以将主体404从平台402断开，随后延伸单元432的促使操作以相对于平台402升高主体404(由图11a和图11b中的虚线箭头表示)。在图11a和图11b中用虚线示出了主体404的释放和升起位置；在释放和升起位置，主体40“离开”铸件420(或其他不规则物)，并且能够容易地遵循独立于平台402的选定退出路径。
108.主体弹射器
109.返回图5a和图5b，在一些实施例中，安全控制模块170被编程为基于预期的或确定的、作用于主体142的自然发生的力(例如，紧接在主体142从平台140释放之前av 130的速度和导向、紧接在释放之前或释放时平台140的制动、在释放瞬间施加在主体142上的预期碰撞力等)，在从平台140释放时考虑并实现用于主体142的安全路径。在这点上，安全控制模块170可使用现有的或标准的操作控制(例如，速度、转向、制动等)来考虑和实现av 130的速度和/或导向的改变。在其它实施例中，av 130可被配置成向安全控制模块170提供对一个或多个马达的极性的控制，否则，所述马达向一个或多个轮子提供动力。作为参考点，通常与av一起使用的电型马达的极性可以容易地/快速地容易地反转。因此，在这些和相关的实施例中，安全控制模块170可以考虑用于主体142的可能的安全路径，其通过在释放之
前或释放时反转一个或多个轮子马达的极性(并且因此改变相应的轮子的旋转导向)来实现(例如，反转极性可以改变在释放时施加到主体142的力，可以在释放时将平台140从主体142的路径移除，等等)。当选择了这样的安全路径时，安全控制模块170可操作以相应地实现对(一个或多个)相应的马达的控制。通过改变马达的极性，可以使驱动一个或多个轮子的一个或多个马达的使用反向，以减轻冲击。其可以用于一些轮子中，而不用于其它轮子中，以帮助操纵av远离不可避免的撞击。其可以用于与平台分开地开始车体惯性的变化，并且远离或转移不可避免的碰撞，或者继续由平台进行。
110.在其它实施例中，基于在释放时由平台140的一个或多个轮子产生在主体142上的力，安全控制模块170被编程为在从平台140释放时来考虑和实现主体142的安全路径。例如，图12示出了根据本公开原理的另一av 500的一部分。av 500包括平台502和主体504，其可以采用本公开的任何格式。一个或多个机械连接单元506(其中的几个在图12中被标记)在av 500的正常操作期间将主体504附接到平台502，并且可操作以从平台502(在相应的连接点处)断开或释放主体504，如上所述。
111.av 500包括或结合有一个或多个特征，其便于主体504相对于平台502的下降或下落，例如当由安全控制模块(未示出，但类似于安全控制模块170(图5b))促使时。作为参考点，主体504在正常操作条件下相对于平台502的垂直位置(例如，主体504相对于平台502的“驱动装置”)在图12中用虚线示出，实线表示下降或下落位置(例如，主体504相对于平台502的“逃脱装置”)。从驱动装置到逃脱装置的向下移动或下降由视图中的箭头反映，主体504可包括或限定衬垫或挡泥板510，其各自与设置有平台502的轮子512中的相应的一个轮子垂直对准。在逃脱装置中，衬垫510与相应的轮子512接触。在轮子512被驱动或旋转的情况下，然后，轮子512施加力到衬垫510上，且因此经由摩擦界面施加到主体504上。衬垫510的接触表面可以由与轮512的材料/表面呈现增强摩擦系数的材料形成，以便增强衬垫510/轮子512界面处的摩擦接触。无论如何，与轮子512的接触使主体504远离平台502。所施加的力的导向可由安全控制模块指示，例如，在适当的情况下，通过如上所述地反转一个或多个轮子马达的极性。注意，在一些应用中，通过转换极性来使马达反转的动作被快速完成，从而将轮子/轮胎512的牵引力施加到远离向前碰撞事件的道路上，以总体上降低av 500在冲击时的惯性。在av 500的静止或反向运动的情况下，在碰撞之前使用马达也是有效的。在该实施例中，轮子/轮胎512在主体504上的接触仍然用于在对于乘客更安全的路径上使主体504远离碰撞。在av 500由于某种原因而失去控制的情况下，安全控制模块考虑所有其它外部固定和移动的周围条件。
112.在一些实施例中，av 500在逃脱装置中在除了衬垫510/轮子512之外的区域处可以有结合减少平台502和主体504之间的摩擦界面的特征。例如，低摩擦主体520(例如，超高分子量片)由平台502和/或主体504中的一个承载。在逃脱装置中，主体504容易在低摩擦主体520处相对于平台502滑动，从而增强由衬垫510/轮子512界面施加的定向力的有效性。
113.在可选实施例中，其中基于轮子的定向力可施加到主体504上，本公开的av可包括促进av从驱动装置到逃脱装置的转变的各种特征，其中安全控制模块被编程以促使这些特征的操作。例如，可以提供实现平台相对于主体升高的机构。在其它实施例中，可以提供实现主体相对于平台降低的机构。降落式提升单元可结合或包括相对于平台支撑主体的悬挂装置，例如空气悬挂式悬挂系统。
114.例如，图13a示出了作为av 550的一部分的与本公开的安全系统一起使用的提升单元的一个示例的一部分。av 550包含平台552和主体554，其可分别类似于本公开的平台和主体中的任一者。在一些实施例中，平台552包括壳体560、动力单元(例如，电池)562和轮子组件564(其中一个的一部分在图13a中示出)。壳体560限定底座壁566和顶壁568。顶壁568可以可选地是低摩擦板(uhmw防撞击滑板)，或者低摩擦板570可以组装在顶壁568的上方。动力单元562保持在壳体560的隔室内。轮子组件564包括安装到轮轴582的轮子580，该轮轴582依次连接到壳体560。马达(总体标识)584为轮子580的运动或旋转提供动力。轮子580的安装可提供主动或被动转向。
115.主体554形成乘客和/或货物可以驻留的封闭区域590(总体上标示)，例如至少部分地通过底板面板592和侧面板594。衬垫或挡泥板596由主体554在每个轮子580的区域内形成或承载(即，图13a中示出了衬垫596中的单个衬垫)。
116.对于平台552和主体554的其它构造也是可接受的。无论如何，av 550还包括一个或多个提升单元600，该提升单元600可操作以将主体554相对于平台552从驱动装置(由图13a反映)转变(或允许转变)到逃脱装置(在下文关于图13b更详细地描述)。提升单元600包括气囊610和释放装置612。气囊610可类似于常规的气囊，当用流体(例如，空气)充气时膨胀。气囊610的底部固定地附接或联接到平台552的底座壁566。释放装置612将气囊610的顶部暂时固定到主体554上，例如固定到底板面板592上。释放装置612可操作以从主体554释放气囊610，同时允许气囊610收缩。例如，在一些非限制性实施例中，释放装置612是或类似于向内爆炸螺栓。无论如何，释放装置612的激活机构被电连接到安全控制模块(未示出)，使得安全控制模块可以促使释放装置612的操作。
117.在av 550的标准操作期间，气囊610附接到主体554上，并充满膨胀介质(例如，空气)。在正常或充气状态下(如图13a所示)，气囊610保持主体554远离平台552一段距离，该距离足以允许轮子580(例如，主体554的驱动装置)无阻碍地旋转。根据构造和充气条件，气囊610可进一步用作悬架或弹簧，从而在轮子580在各种地形上行进时，将主体554与平台552所经受的颠簸或其它力隔离。如图13b所示，当安全控制模块(未示出)促使时，释放装置612操作以从主体554释放气囊610，并且膨胀介质从气囊610的内部离开或排出。图13b将释放装置612反映作为或包括向内爆炸的螺栓，其中箭头示出释放装置612远离底板面板592的运动。当气囊610收缩时，主体554在重力作用下转变成逃脱装置。作为参考点，在图13b的视图中，主体554在气囊610放气之前的布置以交叉影线示出。在逃脱装置中，衬垫596接触轮子580，然后轮子580在轮子580/衬垫596摩擦界面处将力施加到主体554上，如上所述。在一些实施例中，气囊610将通过记忆充分收缩以便在低摩擦板570的水平以下，并且因此不阻碍主体554从平台552弹出。此外，底板面板592和低摩擦板570之间的接触，如果有的话，不会明显地阻止主体554从平台552弹出。
118.附加的可选特征
119.本公开的安全系统和av除了如上所述的释放子系统和控制子系统之外还可以包括一个或多个特征。例如，可以提供一个或多个特征以在从平台释放时实现主体的动量的改变。在另一示例中，主体可以包括轮子或平滑表面以帮助主体进一步行进，以基于在较长路径上的停止来分散摩擦。在一种方法中，uhmw或超高分子量片或表面可结合到在主体、平台或两者上，以帮助分离。这些表面可以帮助主体沿着作为时间受限的开口的出口安全路
径移动，并且帮助完成安全控制模块的确定的安全路径和停止位置。uhmw板的位置的一个非限制性示例在图7中的258处示出。可以使用这种或类似材料，使得av的制动和机械连接单元的释放能够在产生或不产生安全路径决策所确定和允许的冲击的情况下，将主体送到安全路径上。低摩擦材料在侧面碰撞的情况下可以是有用的，当一些或所有机械连接单元被释放时，以帮助主体更容易地从冲击中“弹出”。在相关实施例中，与撞击相对的一些机械连接单元可以被操作以保持完整，以用作引导主体运动的铰链，用于提高乘客的安全性(例如，避免二次碰撞)。
120.一个或多个特征可以与主体一起提供，以在主体从平台释放时实现阻力的增加。例如，在实施例中，机械连接单元包括螺线管致动销，在分离之后可以无线地促使螺线管致动器重新延伸销。这样延伸的销然后可以帮助将主体拖到停止处(例如，在来到另一障碍物之前)。替代地或另外地，典型地为刷子、耙、销、赛车空气制动器、拖车降落伞、滑槽或襟翼等的机械特征可由主体承载或提供，并且使其展开，从而随着时间的推移展开惯性，以在主体完全或部分释放之后或期间减轻对乘客的冲击。气囊可选地包括在主体的内侧、主体的外侧或两者上。
121.虽然本公开的av中的一些已经被描述为结合常规或已知的主体构造，但是在其他实施例中，主体可以具有其他构造。例如，主体可包括或形成为如图14的av 700所反映的结构笼。av 700包括平台702和主体704。平台702可以采用本公开的任何形式，并且通常包括底座710、轮子712、动力单元(未示出)等。主体704包括通过机械连接单元722安装到平台702的结构笼720。机械连接单元722可采用本公开的任何格式，并且在一些实施例中类似于图10a和图10b的机械连接单元350。图14进一步反映了av 700可包括由笼720承载的各种传感器730、无线连接装置732(例如，用于互联网连接)。结构笼720对于在延伸的安全路径上的行进和偏转而不是挤压来说可以是适当的和更持久。这可能意味着主体704不是被制成吸收现有车辆典型的冲击，而是被制成束缚或掠过以避免突然的冲击。无论如何，在一些实施例中，av 700还包括本公开的安全子系统，其包括安全控制模块(未示出)，该安全控制模块被编程为以确定例如响应于即将发生的碰撞力(图14中的箭头f)的安全路径是通过转动轮子712，并且然后促使机械连接单元722将主体704从平台702释放来实现的，从而允许主体704在碰撞之后沿着安全路径p(图14中的箭头)行进远离平台。
122.在其它实施例中，主体可以由滚塑塑料成型制成。塑料成型可以覆盖有一层材料以隔离主体，同时支持乘客安全性的提高。例如，该层可以包含蜂窝状、絮状或压碎形状，或者整合到滚塑设计中或者作为单独的夹层或第二层。在这种具有捕获的空域的设计主体中，壳体可以更好地适合于更温暖、更凉爽的空间，同时为乘客提供额外的安全性。在其它实施例中，主体由提供进出通道的多个模具制成。例如，主体可以被提供为上蛤壳和下蛤壳，当闭合时，上蛤壳和下蛤壳连接以提供完整的蛋壳安全壳体。在任何情况下，主体壳体被构造成在碰撞期间和碰撞之后提高乘客的安全性，包括惯性运动结束的路径。一旦静止，主体可以自动释放除了与平台的连接之外的其它连接，以帮助乘客离开主体。
123.利用可选的蛋壳主体构造，整个部分可以集成入口部分，使得门也是主体的整个上半部的全部或大部分。上段可以铰链在一侧。其可以包括铰链，以便乘客可以站着进入，并且在就座之后门铰链关闭。在另一种形式中，主体通常可以上升到剪式升降机或与剪式升降机一起上升。无论如何，由于壳体主体的保持保护壳的能力，可选的蛋壳构造有助于远
离直接冲击(并且与平台分离)行进，以提高乘客安全性。这可以包括主体经受额外的、不太严重的碰撞、通过在各种表面上的摩擦来擦除能量以及如安全控制模块所预先计划的那样掠过障碍物以影响最佳结果的能力。
124.如上文关于图5a所述，在一些实施例中，本公开的平台可具有沿其周边的一个或多个压缩段。这些可以是一次性使用的蜂窝状压碎段。侧面上的蜂窝状结构可以用作相应的主体的进入/退出步骤。压缩段可以替代地包括或包含非蜂窝状构造(例如，活塞)。压缩段可以承载传感器，该传感器有助于验证冲击时机或冲击量。该可选信息可以用于帮助安全系统确定av的控制的释放许可、时机或顺序动作。
125.虽然本公开的一些安全系统被配置为考虑即将发生的或不可避免的碰撞事件并对其做出反应，但是其他潜在危险的场景也能被解决。例如，在碰撞期间或者仅通过温度监测，安全控制模块可以被编程为确定或预测已经存在或者潜在地将存在的电池起火或潜在点火。安全控制模块可以进一步被编程，使得在这些场景下，机械连接单元(和可选的电断开装置)可以激活，并且如果剩余足够的电力，则可以使主体离开平台。平台可以使用轮子动力来使主体在火灾的情况下与平台分离并使主体与平台分离。这可能是理想的，而不管乘客是否存在于主体中。例如，可在自主地驱动/引导av离开车库之后，采用该可选特征以节省壳体和主体。基于来自任何源的数据的其他人的安全性可以是该安全控制算法和行动实施计划的一部分。如果没有乘客，则可以促使平台驾驶到安全地点，移除主体并为主体提供远离其他危险或人员的空间。如果在主体中有乘客，则可以做出决定以离开乘客然后继续行进，或者释放主体中的乘客并继续行进。可以基于时机和周围限制来确定该决定。再次，最安全步骤的确定可以被预先确定，并且在电池监测需要安全动作时准备激活。
126.示例算法
127.如通过以上描述所清楚的，本公开的安全控制模块可被编程为例如通过以确定的方式促使av的主体与平台分离来确定和实现用于av的乘客的各种安全计划。安全控制模块可以使用所监测和收集的“影响区域”状态来准备和实施在即将发生或不可避免的碰撞的情况下所确定的安全计划，其中安全计划包括用于使分离的主体从平台逃离以减少或消除乘客伤害的逃生路径。“影响区域”是av周围的区域，其具有引起av的乘客的安全性改变的可能性。
128.由安全控制模块操作的算法可以利用以下中的一个或多个作为输入：一个或多个固定对象的位置、外部移动对象的速度和导向(或平移)，以确定影响区域内的每个对象的向量，以及av本身(当前和即将到来的影响区域中)的速度和导向(或平移)，其中影响区域影响从平台离开的主体内的乘客的安全。
129.由安全控制模块操作的算法可以生成一个或多个输出。例如，可用的逃生路径选项可以是算法输出，这些选项基于物理周围环境中的确定的“开口”或“空隙”，否则这些开口或空隙另外可用于分离的主体以各种速度和平移向量离开或行进。算法可以例如基于对预测的冲击和/或估计的乘客受伤的可能性的评估，从可用的选项中连续地确定或预测最安全的逃生路径。如果没有“最佳”逃生路径可用，则算法可确定是否要保持主体到平台的连接，确定是否要保持/释放部分主体到平台的连接以及保持/释放哪个，和/或确定与固定或移动的对象的主体部分碰撞是否具有比碰撞乘客更好的结果。该算法可以可选地生成到影响区域中的其他av的所请求的向量改变的消息，以协调最佳结果。算法可以可选地激活
音频和/或光警报，以警告影响区域中的其他人。算法可以可选地使用分离的或部分分离的平台向量作为主体的保护者或打开选择的安全路径。为了实现例如沿着所确定或选择的逃生路径引导主体，算法可适于实现以下中的一个或多个：转动av的轮子、调整马达速度和导向、应用制动器、实施轮胎与主体的接触(例如，增加或减少主体动量、改变轮胎与主体的速度、改变轮胎与主体的旋转导向、改变轮胎与主体的角度导向、以协调的方式应用这些变量以实现期望的结果等)。
130.算法可以被编程以接收和查看各种输入。例如，来自用于确定av主体的形状、取向和/或温度的传感器的信息。由主体承载的传感器也可用于确定冲击并通知急救人员。可以查看gps事件历史以确定所释放的主体的进展并推断出位置以通知急救人员和影响区域中的其他人。可以查看来自av和其它av的现有(历史和当前)自主传感器数据。可以查看为了避免碰撞的现有自主决策。现有自主决策制定另外促进av到特定最终目的地的前进。可以查看来自其他车辆传感器的数据，诸如历史固定信息、影响时间内的历史移动信息、影响区外的历史较少的交通、影响区内的历史移动的到固定的等。可以检查紧急车辆在影响区域上输入的无线数据，例如监测紧急通行权、监测停车灯(红绿灯)的紧急控制、启动靠边停车和停止对影响区域活动的冲击等。可以查看投递无人机或空中巴士数据，例如关于固定对象的历史数据、关于在影响的时间范围内移动对象的历史数据等。互联网图像可以被解释，例如，来自已知图像捕获位置处的相机生成的相机图像的固定障碍物、来自多于一个角度图像的固定障碍物、通过自主车辆传感器数据对障碍物的验证、通过来自av的历史数据对障碍物和位置的确认等。可以检查自主车辆安全无人机信息，例如，使用来自与av配对的无人机的扩展范围传感器数据、来自专用于固定区域的无人机的扩展范围传感器数据等。可以查看来自固定区域相机的图像，例如，使用区域监测相机图像用于查看固定障碍物，使用区域监测相机图像来建立影响区域中的移动障碍物等。可以检查av的先前行程数据，例如基于潜在安全路径的收集的基于经验的影响区域数据、基于其他av的数据和安全路径的分析的可能安全路径的校正、安全路径选项的当前情况数据校正等。可以检查多角度传感器数据，例如以确定障碍物的大小、确定障碍物的距离、确定障碍物的类型等。可以检查图像比较信息，例如识别障碍物的类型、识别地表面的类型、识别地表面的均匀性等。来自具有传感器的其它av或ev的监测的安全数据，例如以识别导向控制中或导向控制外的车辆，识别作为协调安全路径的一部分的其它车辆的安全决策制定等。可以检查由其他人请求的所监测的无线协作数据。可以检查来自乘客移动设备的关于乘客状况的无线数据。可以检查关于乘客运输目的无线数据。可以检查管理机构或承包商提供的高速公路或相邻建筑状况。
131.用于确定安全路径的决策算法可以基于本公开中描述的一个或多个数据输入。本公开的算法可以基于av的能力(例如，av提供的释放子组件的配置)、碰撞点处当前条件和预期条件来确定安全路径。还可以基于av是否包含乘客和/或影响区域中的其他av是否包含乘客来确定安全路径。还可以基于影响区域内的障碍物的向量来确定安全路径。算法可以确定开始路径激活的最安全时间、最安全的释放角度、最安全的释放速度等。算法可以基于最安全的结果(例如，向前、向后、侧向释放、部分释放等)来确定主体离开的期望导向。该算法可以确定分离的物体在其他移动或固定对象上的部分接触是否通过减小惯性或重新定向到更安全的路径而为乘客提供了改进的结果。
132.在一些实施例中，本公开的算法使用传感器数据来找到当av主体从av平台释放或提取时av主体的最安全的退出路径，以避免或减少对av主体内的乘客的冲击伤害，否则可能因即将发生的碰撞造成冲击伤害。算法所使用的变量或参数可以包括：
133.av＝由(一个或多个)安全算法控制的对象av；
134.b＝从av的平台释放的av的主体；
135.p＝释放b后av的平台；
136.zoi＝影响区域＝在给定时机从p释放后与b的潜在接触的持续区域；
137.v＝当从zoi内的av的平台释放时对b具有变化的潜在影响的移动项目(例如，av、其他av、其他ev、其他行驶中的车辆、行人、骑自行车的人、动物等)的向量(速度和导向)；vs＝av的向量；
[0138]vx
＝zoi中的其他向量，包括进入向量和较少退出向量；
[0139]
u＝当zoi随着av移动时由固定项目(例如建筑物、停放的车辆、树木等)在一定程度上阻挡的可能退出路径的区域；
[0140]
f＝在从p释放时b的摩擦引起的减速的近似值(由于类型或表面或掠过冲击而在一段距离上减速)；
[0141]ox
＝对于b的可能退出路径或开口(例如，b从p释放时的速度、角度和时间窗口)，其基于例如u和v
x
与vs的比较；
[0142]
c＝av的可用控制和在从p释放之前对b产生的影响；
[0143]
i＝对b的冲击量；
[0144]sx
＝在从p释放之后b的可接受的停止位置(例如，受到其他人和地面条件的最小冲击)；
[0145]
s＝基于从确定的o
x
(角度和时间)选择的最佳i减少或消除的b的最安全退出路径。
[0146]
根据上文，示例算法可以是或可以基于：
[0147]
s＝s
x
，具有最低i，基于使用zoi状态(实现固定和移动数据分析)的o
x
解结果的比较，，以及在应用选择的c和对vs的指令被确认并且基于即将到来的实现假设如此指令的车辆的向量的变化之后，使用用于b的行驶的表面类型和条件应用f的分析。
[0148]
在另一个非限制性示例中，安全系统在360度范围内以45度增量(或某个更小的增量)为b(如果从p释放)的向量路径(v
x
)之前建立。为了考虑或确定在不可避免的碰撞(或其它情况)的情况下应当选择或实现这些可能的或可用的向量路径v
x
中的哪一个作为安全路径，算法可以包括：
[0149]
对于每个向量路径v
x
，检查可用的数据并确定在该路径中是否存在固定的u。如果是，则解除。
[0150]
对于每个剩余的向量路径v
x
，在vs传感器的进程中，考虑是否将有大于50％的可能性正在移动的障碍物在路上？如果是，则解除。
[0151]
对于每个剩余的向量路径v
x
，考虑是否存在大于75％的av能够被操作以达到的可能性？如果否，则解除。
[0152]
对于剩余的向量路径v
x
，选择并使用“最接近”av的当前向量的向量路径v
x
作为s。
[0153]
如果没有剩余安全向量路径v
x
，则应用所有c选项以减少包括向量角度的冲击。
[0154]
在低于5mph(英里/每小时)的速度下，保持连接器。在5mph以上的速度下，释放b以使轮胎与极性远离碰撞导向的马达接触，以降低b惯性，从而减少或避免b碰撞，以便提高乘客获得更安全结果的可能性。
[0155]
示出本公开的安全系统和算法的实现的场景的另一非限制性示例包括在其中一家五口开始他们的av旅行。当一家人进入av时，驾驶员将其预期目的地通知他的智能电话。因此，av被通知该事件，并且车载计算机检查av控制中心是否有行程意图。基于其他av交通结果和其传感器输入，在旅行的各个部分，存在一些天气、道路和交通警告。由沿行程两侧的固定对象限制的安全路径限制被输入到车载计算机中。该决策制定的选项备份可能已经来自控制中心计算机，以无线方式实时进行，但是新家庭av的新的机载计算能力和处理速度可以处理该正在进行的安全计划准备和实施任务。
[0156]
av的标准传感器和控制器如所期望的那样执行以将家庭带到目的地。沿着这个路线，av在高速公路的又长又弯曲的部分通过。鹿从前面的树林里窜了出来，导致另一个av偏离线路。由于早晨的霜冻，路面状况不太理想。av具有附加的高屋顶传感器以覆盖影响区域。输入数据被包括在准备好的主体退出计划中，以防安全逃生需求。已经针对障碍物预先分析了旅行的最新google图像。来自该av和其它av的先前行程的传感器数据已经被包括在输入中。
[0157]
失控车辆与影响区域中的其他人进行无线通信，包括家庭的av。剩余很少的时间，并且碰撞被确定为即将发生并且不可避免。预先计划的安全性已经计算了退出策略，并且基于与两个其他av和失控av的协调，现有结构和树的退出限制以及其它输入实现的安全性决策已准备就绪。最佳结果是由安全性确定算法做出的。已经预先设置并快速实现了av主体的安全路径。轮子沿与即将到来的av中的轮子以相反的导向转动。制动器被应用。气囊空气悬挂支撑主体并将其保持在适当位置，使用爆炸螺栓将av的主体与平台分开。点燃螺栓，气囊中的空气冲出。主体和平台之间的电连接被拉开。av的主体落在uhmw滑板上，以便以低摩擦离开。轮胎在降落时与主体接触。马达的速度和导向使主体远离碰撞。平台以掠过角度碰撞以保护被送出的主体和另一车辆中也在其自身安全路径出口上的乘客。
[0158]
释放的主体(家庭仍然在车上)现在具有较少的能量，因为平台的重量和惯性消失，并且沿着错过其它车辆和计划中的固定障碍物的路径滑动。主体在地面上的阻力已经耗散了主体的能量，并且其停留在相邻的场地中。所有五个乘客都不受伤害，另一车辆中的乘客也一样。影响区域中的其他av已经避免了碰撞事件。甚至鹿也很安全。报告事件，并且应急人员、替换的av和牵引车在正在路上。av的主体和平台随后可用新的爆炸螺栓彼此重新组装，并更换压碎段。
[0159]
本公开的av、安全系统和安全控制模块提供了对先前设计的显著改进。不管主体和平台形状如何，本公开的安全系统的材料和设计安全选项使用基于对周围变化的物理固定状态的监测得到的预先计划和移动情况分析来执行安全措施，以确定在即将发生或不可避免的碰撞事件的情况下是否、何时以及如何从平台释放主体。安全控制模块可以确定应当释放多少、在哪里释放以及释放主体和平台之间的哪些连接点，以及这种释放操作的时机。安全控制模块可以确定用于主体的安全路径的导向和时机。这种确定可以使用冲击、基于av的速度的平台的速度变化、制动、转向、主体与轮子的接触、或这些外部或内部变化力的全部或一些的组合。例如，与机械连接单元释放同步的平台的速度变化可以导致主体的
有意安全释放。本公开的安全系统可以牺牲平台以通过帮助吸收不可避免的碰撞质量免于撞击主体或部分地撞击主体来改善主体的安全结果。
[0160]
在本公开中考虑到，关于安全控制模块(例如，图5b的安全控制模块170)描述的安全路径决策制定控制可以由另外提供自主行进的av处理单元执行。安全处理可以是代码的集成段，该代码被分配为来对这里描述的安全控制模块起典型作用，并且对如上所述的机械特征起作用，以在预定安全路径上将主体与平台分离并分开发送。
[0161]
尽管已经参考优选实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。

技术特征：
1.一种自动驾驶的电动车辆av，包括：平台，所述平台包括电池和轮子；主体，所述主体限定乘客壳体；机械连接单元，所述机械连接单元将所述主体与所述平台连接，其中，所述机械连接单元被配置成在第一状态与第二状态之间转变，在所述第一状态中，所述主体在所述机械连接单元处附接到所述平台，以及在所述第二状态中，所述主体在所述机械连接单元处从所述平台释放；至少一个传感器，所述至少一个传感器由所述平台或所述主体承载；安全控制模块，所述安全控制模块与所述传感器通信并且被编程为促使所述机械连接单元从所述第一状态转变到所述第二状态。2.根据权利要求1所述的av车辆，还包括操作控制器，所述操作控制器被编程为基于来自所述至少一个传感器的数据来自主地操作所述av。3.根据权利要求1所述的av，其中，所述安全控制模块被编程为基于对由来自所述至少一个传感器的数据暗示的即将发生的碰撞事件的确定，来促使所述机械连接单元从所述第一状态转变到所述第二状态。4.根据权利要求3所述的av，其中，所述安全控制模块被编程为响应于对即将发生的碰撞事件的确定，来确定用于所述主体的安全路径。5.根据权利要求4所述的av，其中，所述安全控制模块被编程为基于由互联网可用的地图和图像数据中的至少一个提供的信息来确定所述安全路径。6.根据权利要求4所述的av，其中，所述安全控制模块被编程为基于由与所述安全控制模块无线通信的至少一个其它av提供的信息来确定所述安全路径。7.根据权利要求4所述的av，其中，所述安全控制模块被编程以连续地确定所述安全路径。8.根据权利要求4所述的av，还包括转向机构，所述转向机构可操作地联接到所述轮子中的至少一个，并且进一步地，其中，所述安全控制模块被编程为促使所述转向机构和所述机械连接单元以协作的方式操作，以沿着所确定的安全路径引导所述主体。9.根据权利要求4所述的av，其中，所述安全控制模块被编程为确定所述安全路径中没有固定障碍物、移动障碍物和危险地形中的至少一种。10.根据权利要求4所述的av，其中，所述安全控制模块被编程为在确定所述安全路径时将通过摩擦用于使所述主体减速的表面纳入考量。11.根据权利要求4所述的av，其中，所述安全控制模块被编程在确定所述安全路径时估计和比较多个可能路径的损伤的严重程度。12.根据权利要求4所述的av，其中，用于所述主体的安全路径相对于所述平台的当前行进导向向前或向后。13.根据权利要求1所述的av，其中，所述av包括多个机械连接单元，并且进一步地，其中，所述安全控制模块被编程为按顺序地将所述多个机械连接单元中的每两个或多个从所述第一状态转变到所述第二状态。14.根据权利要求13所述的av，其中，所述安全控制模块被编程为操作所述机械连接单元，以实现所述主体远离所述平台的行进路径，所述远离的行进路径相对于所述平台的当
前行进导向是非线性的。15.根据权利要求1所述的av，其中，所述机械连接单元包括至少一个爆炸螺栓。16.根据权利要求1所述的av，其中，所述机械连接单元包括至少一个螺线管致动器。17.根据权利要求1所述的av，其中，所述机械连接单元被配置成响应于施加在所述主体上的冲击力而从所述第一状态自转变到所述第二状态。18.根据权利要求1所述的av，还包括提升单元，所述提升单元可操作以选择性地允许所述主体与至少一个所述轮子接触。19.根据权利要求18所述的av，其中，所述安全控制模块被编程为促使所述提升单元操作，使得所述机械连接单元从所述第一状态转变到所述第二状态时，以协作操作的方式使所述主体从驱动装置转变为逃脱装置。20.根据权利要求1所述的av，其中，所述安全控制模块还与所述av的空气悬挂系统进行通信，并且被编程为促使所述空气悬挂系统与所述机械连接单元协同地操作。

技术总结
一种自动驾驶的电动车辆，具有包括主体和平台的安全系统。该安全系统包括至少一个机械连接单元和安全控制模块。机械连接单元将主体连接到平台，并且可在第一状态和第二状态之间转变，在该第一状态中，主体在机械连接单元处附接到平台，在该第二状态中，主体在机械连接单元处从平台释放。安全控制模块被编程为在即将发生碰撞事件的情况下促使机械连接单元从第一状态转变到第二状态。在一些实施例中，安全控制模块被编程为基于车辆周围的状况来确定路径以保证车体内的乘客和/或碰撞区域中的其他人的安全。其他人的安全。其他人的安全。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：D
技术研发日：2021.10.12
技术公布日：2023/10/8