專(zhuān)利名稱(chēng)：用于預(yù)防暈動(dòng)病的方法以及用于檢測(cè)并發(fā)信號(hào)告知可能使人昏暈的運(yùn)動(dòng)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于預(yù)防暈動(dòng)病的方法，以及一種適用于根據(jù)本發(fā)明的方法中的用來(lái)檢測(cè)并發(fā)信號(hào)告知可能使人昏暈的運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。
當(dāng)人較長(zhǎng)時(shí)間地處于一種或多種特定運(yùn)動(dòng)中時(shí)，就可能引起暈動(dòng)病。此外，各種因素例如溫度、氣味、心情和消化情況可能會(huì)起催化作用。暈動(dòng)病中最廣為人知的形式為暈船和暈車(chē)。特別是后一種變型經(jīng)常發(fā)生，尤其是在孩子中?？傊?，已經(jīng)提出了許多解決方法來(lái)控制暈動(dòng)病，尤其是暈車(chē)。
例如，市場(chǎng)上有預(yù)防性藥物，其需要在駕駛之前的某段時(shí)間咽下然后幫助抑制暈動(dòng)病及其伴發(fā)臨床表現(xiàn)，如惡心。這些已知的預(yù)防物基本上沒(méi)有不帶副作用的，因此它們并非適用于每一個(gè)人或每一種情況。這也是這些預(yù)防物比較不適用于頻繁使用，例如每天使用的原因。此外，它們的預(yù)防性質(zhì)所固有的一個(gè)問(wèn)題是，在某些情況中，這些預(yù)防物將被不必要地服用，因?yàn)樵诟旧形创_定某人是否將會(huì)在所涉及的駕駛過(guò)程中發(fā)生暈動(dòng)病的時(shí)刻就需要咽下它們。
而且，從不同專(zhuān)利中，例如美國(guó)專(zhuān)利5 647 835和美國(guó)專(zhuān)利5161196中，已知有暈車(chē)預(yù)防物，它們的作用基于感覺(jué)特別是視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上的錯(cuò)覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。特定聽(tīng)覺(jué)或視覺(jué)信號(hào)受到阻塞或者利用人工的、不會(huì)使人昏暈的感覺(jué)信號(hào)來(lái)代替。例如，已知的做法有為乘客展現(xiàn)人工視覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)范圍。然而，這些解決方案需要復(fù)雜、昂貴的設(shè)備，因此似乎幾乎不適用于實(shí)際日常使用，例如在公共汽車(chē)或客車(chē)中的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是一種用于防止交通工具的乘員發(fā)生暈動(dòng)病的方法，其中上述已知方法的上述缺點(diǎn)已經(jīng)得以消除。為此目的，根據(jù)本發(fā)明的一種方法的特征在于根據(jù)權(quán)利要求1的措施。
在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，一交通工具帶有一暈動(dòng)病指示器，其在早期就警告交通工具的駕駛員或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)注意可能使人昏暈的交通工具運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這種信息，駕駛員或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按照用于消除令人昏暈的運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)改變交通工具的轉(zhuǎn)向，或者無(wú)論如何不再長(zhǎng)時(shí)間地繼續(xù)這種運(yùn)動(dòng)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一種方法并不象已知的預(yù)防物和方法中一樣涉及到干預(yù)暈動(dòng)病患者，而是主要干預(yù)起因源，即交通工具運(yùn)動(dòng)。這具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，根據(jù)本發(fā)明的一種方法比許多已知預(yù)防物更為有效，因?yàn)檫@種方法能夠同時(shí)幫助所有的交通工具乘員，而不必分別干預(yù)每一位乘員。這點(diǎn)在有許多乘客的大型交通工具，例如公共汽車(chē)中特別有利。而且，這種方法不會(huì)對(duì)乘客產(chǎn)生副作用因此適用于每一個(gè)人，每一種情況，只要需要即可。此外，與許多已知預(yù)防物相比，這種方法具有更廣闊的實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)檫@種方法可以利用比較簡(jiǎn)單的輔助裝置(特別是一種暈動(dòng)病指示器，下文中將對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)的討論)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些輔助裝置可簡(jiǎn)便地安裝于任何交通工具中或者甚至安裝于乘客之一處，而不需要進(jìn)行根本改變。為了使這種方法正確發(fā)揮功能，唯一重要的一點(diǎn)是交通工具的運(yùn)動(dòng)可由該交通工具的駕駛員或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)充分地控制。如果需要，這種方法可簡(jiǎn)便地關(guān)閉，例如當(dāng)沒(méi)有乘員易于發(fā)生暈動(dòng)病時(shí)。在那種情況下，駕駛員可以只需忽略由指示器提供的信息或者關(guān)閉暈動(dòng)病指示器即可。
這種方法的適用暈動(dòng)病指示器可按照各種不同方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，指示器可包括例如一塊彈簧系統(tǒng)或一浸入液體中的物體，其在允許的交通工具運(yùn)動(dòng)期間保持靜止而由使人昏暈的運(yùn)動(dòng)來(lái)激勵(lì)。這樣，激勵(lì)的程度就是令人昏暈的運(yùn)動(dòng)的嚴(yán)重程度的一種量度。
在一個(gè)更高級(jí)的實(shí)施例中，暈動(dòng)病指示器可包括測(cè)量、評(píng)估和顯示裝置，交通工具的運(yùn)動(dòng)，至少其暈動(dòng)病相關(guān)參數(shù)中的一種，利用它們來(lái)進(jìn)行測(cè)量并且與存儲(chǔ)于評(píng)估裝置中的允許值或運(yùn)動(dòng)型式進(jìn)行比較。然后，這種比較結(jié)果可借助于適當(dāng)?shù)娘@示裝置而展現(xiàn)給駕駛員。這種暈動(dòng)病指示器可準(zhǔn)確及時(shí)地鑒別令人昏暈的運(yùn)動(dòng)并且還向駕駛員提供更多信息，包括例如關(guān)于由其轉(zhuǎn)向操作所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)的使人昏暈程度。此外，矯正轉(zhuǎn)向動(dòng)作的效果可直接顯現(xiàn)。
在一種更精巧的形式中，根據(jù)本發(fā)明的一種方法的特征在于根據(jù)權(quán)利要求3-5的措施。
研究表明，運(yùn)動(dòng)的加速度為暈動(dòng)病的一種相關(guān)參數(shù)。加速度可以簡(jiǎn)便地進(jìn)行測(cè)量然后與從實(shí)踐中獲知的加速度與暈動(dòng)病之間的關(guān)系進(jìn)行比較。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)只沿一個(gè)方向測(cè)得的加速度，已經(jīng)可以對(duì)于運(yùn)動(dòng)的昏暈效應(yīng)進(jìn)行正確的預(yù)測(cè)。由于一般的運(yùn)動(dòng)特別是交通工具運(yùn)動(dòng)常常會(huì)沿若干方向刺激產(chǎn)生暈動(dòng)病，因此通過(guò)沿三維方向或者換句話(huà)說(shuō)沿三個(gè)正交方向來(lái)測(cè)量交通工具運(yùn)動(dòng)的加速度，就可以增加預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。這樣，就可以預(yù)測(cè)每個(gè)單獨(dú)方向的昏暈程度。然而，優(yōu)選地，根據(jù)這三個(gè)測(cè)得的加速度分量來(lái)計(jì)算出一總加速度信號(hào)，隨后根據(jù)這樣一個(gè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。這樣具有的優(yōu)點(diǎn)在于只需要對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)，而同時(shí)所有三個(gè)加速度分量的影響都包括在這次預(yù)測(cè)中。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于這使得測(cè)量裝置相對(duì)于交通工具的方位變得無(wú)關(guān)緊要。這點(diǎn)非常有利，特別是當(dāng)暈動(dòng)病指示器并未集成于交通工具中，而是作為一個(gè)松裝儀器安裝于交通工具中時(shí)。
在一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的一種方法的特征在于根據(jù)權(quán)利要求6的措施。
申請(qǐng)人的進(jìn)一步研究表明，運(yùn)動(dòng)的加速度與這種運(yùn)動(dòng)在一般人中引起暈動(dòng)病的程度之間的關(guān)系可以通過(guò)一具有帶通特征的傳遞函數(shù)來(lái)近似表示。這樣，一般個(gè)體對(duì)交通工具運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)就可以通過(guò)過(guò)濾帶有這種帶通特征的運(yùn)動(dòng)的所測(cè)加速度信號(hào)而簡(jiǎn)便地進(jìn)行預(yù)測(cè)。然后過(guò)濾的信號(hào)就給出了對(duì)暈動(dòng)病嚴(yán)重程度的直接指示。任選地，傳遞函數(shù)可借助于可調(diào)節(jié)的加權(quán)和放大系數(shù)來(lái)根據(jù)個(gè)人條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
而且，本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)并發(fā)信號(hào)告知可能使人昏暈的運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求8的措施。
利用根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)備，可以預(yù)測(cè)當(dāng)一個(gè)個(gè)體，例如交通工具乘客，長(zhǎng)時(shí)間地暴露于一種特定運(yùn)動(dòng)中時(shí)，這種運(yùn)動(dòng)是否會(huì)引起暈動(dòng)病。為此目的，這種設(shè)備帶有測(cè)量裝置，用于測(cè)量表示暈動(dòng)病的一種運(yùn)動(dòng)參數(shù)，例如運(yùn)動(dòng)的加速度。然后，所測(cè)得的運(yùn)動(dòng)參數(shù)借助于存在于設(shè)備中的評(píng)估裝置與從實(shí)踐中獲知的根據(jù)暈動(dòng)病的觀點(diǎn)來(lái)考慮可容許的值或者型式進(jìn)行比較。評(píng)估裝置可還包括一種算法，在這種算法中，所涉及的運(yùn)動(dòng)參數(shù)與其對(duì)暈動(dòng)病的效應(yīng)之間的關(guān)系被確定，并且據(jù)此可以估計(jì)所測(cè)得的信號(hào)的昏暈效應(yīng)。此外，這種設(shè)備包括顯示裝置，例如一LED、LCD顯示器、警報(bào)器或喇叭，評(píng)估裝置的結(jié)果可利用其傳送至用戶(hù)。任選地，信號(hào)處理裝置可提供于測(cè)量與評(píng)估裝置之間，例如用于消除測(cè)量峰值和測(cè)量噪聲，以便獲得可靠的預(yù)測(cè)。
在一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)備的特征在于根據(jù)權(quán)利要求10-12的措施。
申請(qǐng)人已經(jīng)說(shuō)明，一種運(yùn)動(dòng)會(huì)引起暈動(dòng)病的程度可通過(guò)一帶通濾波器對(duì)所涉及的運(yùn)動(dòng)的加速度的響應(yīng)來(lái)預(yù)測(cè)。在此，帶通濾波器具有一位于大約0.16Hz左右的峰值、一介于大約0.01和0.16Hz之間的第一截止頻率和一介于大約0.16和1Hz之間的第二截止頻率。這樣一種帶通濾波器可用來(lái)按照簡(jiǎn)單但是準(zhǔn)確的方式來(lái)評(píng)估通過(guò)加速度傳感器所測(cè)信號(hào)的昏暈效應(yīng)。
在一種更精巧的形式中，根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)備的特征在于根據(jù)權(quán)利要求13的措施。
由于評(píng)估裝置根據(jù)一般人的響應(yīng)來(lái)處理一般數(shù)據(jù)，因此這種設(shè)備優(yōu)選地帶有調(diào)節(jié)裝置，以便根據(jù)特定目標(biāo)群體，例如乘客的敏感度來(lái)調(diào)節(jié)指示器的敏感度。舉例來(lái)說(shuō)，這種調(diào)節(jié)裝置可包括一放大系數(shù)，評(píng)估裝置的結(jié)果通過(guò)其來(lái)放大。
調(diào)節(jié)裝置不僅可為手工操縱的裝置，而且還可具有自學(xué)習(xí)性質(zhì)。在后一種情況中，根據(jù)在使用期間從個(gè)體中接收的反饋信息來(lái)“自動(dòng)地”根據(jù)個(gè)體進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種自學(xué)習(xí)實(shí)施例在這種設(shè)備只用于一個(gè)人或一小群人時(shí)特別有利。在第二種情況中，優(yōu)選地提供有存儲(chǔ)裝置，其中可以存儲(chǔ)不同用戶(hù)的個(gè)人優(yōu)選設(shè)置，以便可以利用單個(gè)優(yōu)選項(xiàng)按鈕來(lái)對(duì)其進(jìn)行檢索。
在更多從屬權(quán)利要求中，描述了用于防止暈動(dòng)病的方法和用于檢測(cè)可能使人昏暈的運(yùn)動(dòng)的設(shè)備的更多有利實(shí)施例。
為了清楚說(shuō)明本發(fā)明，以下將參照附圖更詳細(xì)地闡明根據(jù)本發(fā)明用于檢測(cè)引起暈動(dòng)病的運(yùn)動(dòng)的一種設(shè)備的一個(gè)示例性實(shí)施例及其操作和可能應(yīng)用。附圖中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明用于檢測(cè)引起暈動(dòng)病的運(yùn)動(dòng)的一種設(shè)備的各個(gè)部分的示意圖；圖2示出了一種應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中的適用濾波器的傳遞函數(shù)，以及圖3示出了用于評(píng)估一被測(cè)信號(hào)的昏暈效應(yīng)的兩種替代方法的示意圖。
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)備1，后文中也稱(chēng)作暈動(dòng)病指示器，用于檢測(cè)可能引起暈動(dòng)病的運(yùn)動(dòng)。這種暈動(dòng)病指示器1包括測(cè)量裝置3、連接于其上的評(píng)估裝置5、以及連接于這些評(píng)估裝置5上的顯示裝置7。
測(cè)量裝置3用于測(cè)量各種運(yùn)動(dòng)的一暈動(dòng)病相關(guān)參數(shù)。申請(qǐng)人已經(jīng)說(shuō)明，加速度就是這樣一種相關(guān)參數(shù)。根據(jù)加速度，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的昏暈效應(yīng)做出良好的預(yù)測(cè)。為此原因，測(cè)量裝置3包括一個(gè)或更多加速度傳感器，利用其可以測(cè)量在使用過(guò)程中作用于設(shè)備1上的運(yùn)動(dòng)的加速度，優(yōu)選沿三個(gè)正交方向進(jìn)行測(cè)量(ax、ay、az)。任選地，可以沿兩個(gè)或只沿一個(gè)方向測(cè)量加速度，但是由于運(yùn)動(dòng)可能基本上沿全部三個(gè)方向都會(huì)引起暈動(dòng)病，因此根據(jù)三維信號(hào)可以獲得最準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。加速度傳感器從實(shí)踐中已為眾所周知，因此不需要進(jìn)一步說(shuō)明。
評(píng)估裝置5用來(lái)根據(jù)所測(cè)得的加速度來(lái)預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)的昏暈效應(yīng)。為此目的，評(píng)估裝置5包括計(jì)算裝置8、比較裝置9和調(diào)節(jié)裝置10。計(jì)算裝置8用來(lái)根據(jù)所測(cè)量的加速度分量(ax、ay、az)來(lái)計(jì)算總加速度信號(hào)(a)，例如根據(jù)以下未加權(quán)的加法來(lái)計(jì)算a=ax2+ay2+az2.]]>然后通過(guò)比較裝置9傳送總加速度信號(hào)(a)。這些比較裝置9包括從實(shí)踐中收集的關(guān)于正態(tài)總體對(duì)這樣一個(gè)加速度信號(hào)的響應(yīng)的知識(shí)。這種知識(shí)可例如以帶有允許閾值或一允許加速度型式的表的形式合并于比較裝置9中。然而，優(yōu)選地，這種知識(shí)被安置于一動(dòng)態(tài)模型中。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一般個(gè)體因特定運(yùn)動(dòng)而發(fā)生暈動(dòng)病的程度可建模為一帶通特性曲線，如圖2中所示。這種特性曲線既具有高通特性又具有低通特性。高通部分用來(lái)濾出總加速度信號(hào)(a)的重力加速度分量。為此目的，高通部分具有一例如介于大約0.01和0.16Hz之間的第一截止頻率(A)。低通部分具有一介于大約0.16和1Hz之間的第二截止頻率(C)。這樣，大約1Hz以上的較高頻率就被濾出，因?yàn)樗鼈兓旧喜粫?huì)引起暈動(dòng)病。這個(gè)特性曲線的峰值敏感度(B)位于大約0.16Hz左右。這樣一種特性曲線可以在評(píng)估裝置5中例如以帶通濾波器的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
順便說(shuō)一下，還可以根據(jù)分離的加速度分量(ax、ay、az)來(lái)預(yù)測(cè)暈動(dòng)病，由此可以確定每個(gè)加速度分量的昏暈效應(yīng)，這任選地利用一分離的濾波器來(lái)進(jìn)行。然而，使用總加速度信號(hào)具有的優(yōu)點(diǎn)在于，因?yàn)橹挥兴鶞y(cè)得的加速度大小被用作濾波器的輸入信號(hào)，所以加速度傳感器相對(duì)于交通工具的定向就變得不相干。當(dāng)暈動(dòng)病指示器可作為一松裝儀器安裝于交通工具中時(shí)，這就特別有利。
此外，在評(píng)估裝置5中，可將一算法并入其中，在評(píng)估特定運(yùn)動(dòng)的昏暈效應(yīng)時(shí)，該算法將因數(shù)時(shí)間考慮在內(nèi)，特別是發(fā)生使人昏暈的運(yùn)動(dòng)的周期、從開(kāi)動(dòng)時(shí)刻算起的交通工具的運(yùn)動(dòng)歷史、以及一般乘客對(duì)這種使人昏暈的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生響應(yīng)的延遲時(shí)間。眾所周知，暈動(dòng)病通常只有在持續(xù)暴露于特定運(yùn)動(dòng)之中時(shí)才會(huì)變得明顯。一種與時(shí)間相關(guān)的算法可將這點(diǎn)考慮在內(nèi)。
申請(qǐng)人的研究表明，這種與時(shí)間相關(guān)的評(píng)估算法可以建模為一種二階低通濾波器，其時(shí)間常數(shù)大約為12分鐘左右。這在圖3中用連續(xù)線進(jìn)行了圖形示出，其中一恒定的交通工具運(yùn)動(dòng)作為假想輸入信號(hào)而輸入。舉例來(lái)說(shuō)，使人昏暈的程度(在圖3的左側(cè)繪制于垂直軸線上)可以表示為在給定條件下實(shí)際上將不得不嘔吐的正態(tài)總體的百分比。隨著使人昏暈的運(yùn)動(dòng)更劇烈并且/或者持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，該程度將增加，而當(dāng)例如由于交通工具駕駛員對(duì)瞬時(shí)程度做出適當(dāng)反應(yīng)并且據(jù)此修正其駕駛行為，或者例如由于交通工具臨時(shí)停止，因而使人昏暈的運(yùn)動(dòng)臨時(shí)減弱或者甚至完全不存在時(shí)，這種程度將減小。
而且，除了上述評(píng)估方法之外，或者作為上述評(píng)估方法的替代方法，評(píng)估裝置5可包括的一種算法能夠監(jiān)控累積量度，該累積量度用來(lái)量化整個(gè)駕駛期間的昏暈效應(yīng)。這種量度通過(guò)對(duì)暈動(dòng)病的瞬時(shí)測(cè)量在時(shí)間上積分而獲得。在恒定交通工具運(yùn)動(dòng)時(shí)，這就產(chǎn)生一直線，如圖3中的虛線所示，其單位(在右側(cè)繪制于垂直軸線上)為任意。如圖3中所示，量度只會(huì)隨時(shí)間而增加。
這種累積駕駛值還具有另外的優(yōu)點(diǎn)，即存儲(chǔ)與駕駛員的駕駛行為相關(guān)的信息。舉例來(lái)說(shuō)，這種信息可以有利地用于教學(xué)或管理目的。
而且，評(píng)估裝置5包括調(diào)節(jié)裝置10，調(diào)節(jié)裝置10可用來(lái)調(diào)節(jié)相關(guān)因數(shù)以便進(jìn)行評(píng)估，這些因數(shù)可以根據(jù)用戶(hù)或使用條件，如交通工具中的溫度、乘客年齡或個(gè)人敏感性因數(shù)而變化，不同用戶(hù)之間的敏感性差異利用這種個(gè)人敏感性因數(shù)而考慮在內(nèi)。因此，這就容許指示器能夠根據(jù)每一個(gè)用戶(hù)和每一種情形進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)裝置10可以配備成使得用戶(hù)不僅能夠手工對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且其還可以具有自學(xué)習(xí)性質(zhì)。在后一種情況中，調(diào)節(jié)裝置在使用過(guò)程中將通過(guò)與用戶(hù)的相互作用而采用一最佳值。優(yōu)選地，提供有存儲(chǔ)裝置(未示出)，其中存儲(chǔ)著不同用戶(hù)或條件的優(yōu)選設(shè)置，因此它們可以利用單個(gè)優(yōu)選項(xiàng)按鈕來(lái)進(jìn)行檢索。
而且，暈動(dòng)病指示器1還帶有顯示裝置7，評(píng)估裝置5的結(jié)果可利用顯示裝置7而以適當(dāng)方式給出。根據(jù)所傳送的信息類(lèi)型，可以使用各種不同的顯示裝置7。在一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，顯示裝置7可包括例如一LED或警報(bào)信號(hào)以便指示所評(píng)估的運(yùn)動(dòng)是否使人昏暈。在一個(gè)更高級(jí)的實(shí)施例中，指示器1還可指示運(yùn)動(dòng)使人昏暈的程度，例如通過(guò)不同色彩的LED(不使人昏暈的運(yùn)動(dòng)使用綠色，當(dāng)運(yùn)動(dòng)位于邊緣上時(shí)使用橙色而當(dāng)運(yùn)動(dòng)使人昏暈時(shí)使用紅色)、一安裝的指針、或一帶有漸增音量或頻率的警報(bào)器來(lái)指示。
在一個(gè)更為精巧的實(shí)施例中，暈動(dòng)病指示器可還給出指令來(lái)指示如何調(diào)節(jié)刺激運(yùn)動(dòng)以便將昏暈效應(yīng)減至最小。舉例來(lái)說(shuō)，這種信息可顯示于一LCD顯示器上。
舉例來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可用于一交通工具中以幫助駕駛員控制其駕駛行為從而盡可能減少對(duì)同車(chē)人的昏暈作用。由于駕駛員自身通常不會(huì)覺(jué)得昏暈，因此他難以判斷其駕駛方式可能在同車(chē)人中引起暈動(dòng)病的程度。當(dāng)然，這些同車(chē)人可自己指示這點(diǎn)，但是這樣通常就會(huì)太遲，換而言之，它們已經(jīng)感覺(jué)昏暈。根據(jù)本發(fā)明的暈動(dòng)病指示器可用來(lái)在早期階段，在實(shí)際引起暈動(dòng)病很早之前，就發(fā)信號(hào)告知與暈動(dòng)病相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)，并且允許駕駛員及時(shí)調(diào)節(jié)其駕駛方式。為此目的，暈動(dòng)病指示器1可在駕駛之前就安裝于交通工具中或者安裝于乘客處。當(dāng)然，指示器也可作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)附件集成于交通工具中。此處，對(duì)術(shù)語(yǔ)“交通工具”應(yīng)當(dāng)廣義地進(jìn)行理解，包括至少陸地上的任何運(yùn)輸方式，而且艦船和飛行器也屬于暈動(dòng)病指示器1可應(yīng)用的運(yùn)輸方式。這樣安裝的暈動(dòng)病指示器1將在駕駛期間對(duì)汽車(chē)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行評(píng)估以便確定其昏暈效應(yīng)，并且將根據(jù)結(jié)果向交通工具的駕駛員或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給出反饋。在一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，所給出的信息根據(jù)運(yùn)動(dòng)的起源(制動(dòng)、加速、拐彎)進(jìn)行區(qū)分，因此駕駛員可準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)哪種駕駛動(dòng)作引起暈動(dòng)病并且他可如何進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明決不限于以上描述和圖中所示的示例性實(shí)施例。在由權(quán)利要求所概述的本發(fā)明的框架內(nèi)，可以對(duì)這個(gè)實(shí)例進(jìn)行許多變型。
例如，可以利用其它相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，例如角速度，來(lái)預(yù)測(cè)暈動(dòng)病。
這些以及類(lèi)似變型都被認(rèn)為屬于由權(quán)利要求所概述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于防止交通工具的乘員發(fā)生暈動(dòng)病的方法，其中一暈動(dòng)病指示器配裝于交通工具中，該指示器用來(lái)指示當(dāng)乘員持續(xù)地暴露于交通工具運(yùn)動(dòng)中時(shí)，在使用期間乘員所經(jīng)受的交通工具運(yùn)動(dòng)是否會(huì)引起暈動(dòng)病，其中來(lái)自指示器的信息被反饋給交通工具的駕駛員或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所有這些都使得駕駛員或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按照將令人昏暈的運(yùn)動(dòng)減至最少的方式來(lái)調(diào)節(jié)交通工具的轉(zhuǎn)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中暈動(dòng)病指示器測(cè)量交通工具運(yùn)動(dòng)，至少其與暈動(dòng)病相關(guān)的一種參數(shù)，并且根據(jù)從實(shí)踐中獲知的所測(cè)參數(shù)與暈動(dòng)病之間的關(guān)系來(lái)預(yù)測(cè)這種所測(cè)信號(hào)的昏暈效應(yīng)，隨后評(píng)估結(jié)果借助于適當(dāng)?shù)娘@示裝置而展現(xiàn)給交通工具的駕駛員和/或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中指示器的預(yù)測(cè)根據(jù)交通工具運(yùn)動(dòng)的加速度來(lái)進(jìn)行，該加速度沿至少一個(gè)方向測(cè)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中交通工具運(yùn)動(dòng)的加速度沿三個(gè)基本上正交的方向進(jìn)行測(cè)量(ax、ay、az)，隨后借助于相關(guān)方向的特定關(guān)系來(lái)分別確定每個(gè)加速度信號(hào)的昏暈效應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中交通工具運(yùn)動(dòng)的加速度沿三個(gè)基本上正交的方向進(jìn)行測(cè)量(ax、ay、az)，隨后根據(jù)公式a=ax2+ay2+az2]]>來(lái)確定一個(gè)標(biāo)量總加速度(a)，然后借助于根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)所確定的關(guān)系來(lái)根據(jù)這個(gè)總加速度確定交通工具運(yùn)動(dòng)的昏暈效應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所測(cè)加速度與這種加速度會(huì)產(chǎn)生暈動(dòng)病的程度之間的關(guān)系建模為一具有帶通特征的傳遞函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中在使用期間通過(guò)交通工具乘員與指示器的相互作用，可以將代表正態(tài)總體對(duì)暈動(dòng)病的敏感度的包括于暈動(dòng)病指示器中的關(guān)系調(diào)節(jié)為代表相關(guān)乘員的特定關(guān)系。
8.一種用于檢測(cè)并發(fā)信號(hào)告知可能使人昏暈的運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，包括一傳感器、評(píng)估裝置和顯示裝置，傳感器用于測(cè)量一設(shè)備所經(jīng)受運(yùn)動(dòng)的暈動(dòng)病相關(guān)參數(shù)，評(píng)估裝置用于比較所測(cè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)與關(guān)于可比運(yùn)動(dòng)參數(shù)的昏暈效應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且可據(jù)此估計(jì)所測(cè)參數(shù)的昏暈效應(yīng)，而顯示裝置用于將通過(guò)評(píng)估裝置獲得的結(jié)果按照適當(dāng)方式展現(xiàn)給用戶(hù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所測(cè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)為運(yùn)動(dòng)的加速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其中評(píng)估裝置包括一帶通濾波器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中濾波器的峰值介于大約0.08和0.3Hz之間，特別是介于大約0.1和0.2Hz之間，優(yōu)選地大約為0.16Hz左右。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其中帶通濾波器具有一介于大約0.01和0.16Hz之間的第一截止頻率和一介于大約0.16和1Hz之間的第二截止頻率。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中這種設(shè)備包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)放大系數(shù)，使得這種設(shè)備的敏感度可根據(jù)各個(gè)用戶(hù)對(duì)暈動(dòng)病的敏感度來(lái)調(diào)節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中調(diào)節(jié)裝置為自學(xué)習(xí)式。
15.根據(jù)權(quán)利要求8-14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中這種設(shè)備包括一外殼，其帶有緊固件，用于將設(shè)備定位配裝于例如交通工具或艦船中或乘客處。
16.根據(jù)權(quán)利要求8-15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中評(píng)估裝置包括一低通濾波器，用于確定昏暈效應(yīng)的時(shí)間相關(guān)程度，特別是根據(jù)運(yùn)動(dòng)歷史、發(fā)生使人昏暈的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和/或乘客對(duì)這種使人昏暈的運(yùn)動(dòng)的平均響應(yīng)時(shí)間來(lái)確定。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中低通濾波器具有介于大約10和15分鐘之間的時(shí)間常數(shù)，優(yōu)選大約為12分鐘。
18.根據(jù)權(quán)利要求8-17中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中評(píng)估裝置包括一積分器，用于確定在特定時(shí)期內(nèi)測(cè)得的累積昏暈程度。
全文摘要
一種用于防止交通工具的乘員發(fā)生暈動(dòng)病的方法，其中一暈動(dòng)病指示器被安裝于交通工具中，該指示器用來(lái)指示在使用期間乘員所經(jīng)受的交通工具運(yùn)動(dòng)是否會(huì)引起暈動(dòng)病，其中來(lái)自指示器的信息被反饋給交通工具的駕駛員或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所有這些都使得駕駛員或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按照將令人昏暈的運(yùn)動(dòng)減至最少的方式來(lái)調(diào)節(jié)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向。而且，本發(fā)明涉及一種適用于根據(jù)本發(fā)明的方法的暈動(dòng)病指示器，包括一傳感器、評(píng)估裝置和顯示裝置，傳感器用于測(cè)量一暈動(dòng)病相關(guān)參數(shù)，評(píng)估裝置用于比較所測(cè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)與關(guān)于可比運(yùn)動(dòng)參數(shù)的昏暈效應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且可據(jù)此估計(jì)所測(cè)參數(shù)的昏暈效應(yīng)，而顯示裝置用于將通過(guò)評(píng)估裝置獲得的結(jié)果按照適當(dāng)方式展現(xiàn)給用戶(hù)。
文檔編號(hào)B62D103/00GK1646344SQ03808656
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月18日
發(fā)明者J·E·博斯 申請(qǐng)人:荷蘭應(yīng)用自然科學(xué)研究組織