具有可更换的实用舱的微型自主车辆

文档序号:869700 发布日期:2021-03-19 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 具有可更换的实用舱的微型自主车辆 (Miniature autonomous vehicle with replaceable utility compartment ) 是由 詹姆斯·郭 约瑟夫·伊恩·哈拉斯钦斯基 埃德蒙·赫 切尔西亚·家·宝·刘 可兰·布坎南 于 2020-09-15 设计创作,主要内容包括:本公开提供了“具有可更换的实用舱的微型自主车辆”。一种自主车辆包括自主驱动的车辆车架,所述车辆车架具有设置在车辆车架的平台表面上的可伸缩枢转机构。可更换的实用舱被配置为通过所述车辆车架上的所述可伸缩枢转机构附接到所述车架和从所述车架移除,并且通过更换实用舱来自主地将所述车辆从乘客运输改变为物流运输。处理器提供自主车辆操作,所述自主车辆操作包括将所述可伸缩枢转机构从凹入在所述车辆车架的所述平台表面中的缩回位置伸展到接合实用舱输送器通道的伸展位置。(The present disclosure provides a &#34;miniature autonomous vehicle with replaceable utility compartment&#34;. An autonomous vehicle includes an autonomously driven vehicle frame having a retractable pivot mechanism disposed on a platform surface of the vehicle frame. A replaceable utility compartment is configured to be attached to and removed from the frame by the retractable pivot mechanism on the vehicle frame and to autonomously change the vehicle from passenger transport to logistics transport by replacing the utility compartment. A processor provides autonomous vehicle operation including extending the retractable pivot mechanism from a retracted position recessed in the platform surface of the vehicle frame to an extended position engaging a utility conveyor lane.)

具有可更换的实用舱的微型自主车辆

技术领域

本公开涉及自主车辆,并且更具体地,涉及一种具有可更换的实用舱的自主车辆。

背景技术

近年来,自主车辆已被开发用来运送个体,主要是其相应的所有者。为了导引这些自主车辆沿着指定路线移动以进行个人运输,这类自主车辆通常结合地图数据库利用传感器来沿着道路和交通以及围绕其他对象进行操纵/导航。

发明内容

一种自主车辆包括自主驱动的车辆车架,所述车辆车架具有设置在车辆车架的平台表面上的可伸缩枢转机构。可更换的实用舱被配置为通过车辆车架上的可伸缩枢转机构附接到车架和从车架移除,并且通过更换实用舱来自主地将车辆从乘客运输改变为物流运输。处理器提供自主车辆操作,所述自主车辆操作包括将可伸缩枢转机构从凹入在车辆车架的平台表面中的缩回位置伸展到接合实用舱输送器通道的伸展位置。可伸缩枢转机构接合设置在实用舱的配合表面上的输送器通道,并且通过一旦实用舱在枢转机构上居中就将实用舱旋转到适当位置而将舱沿着输送器通道输送到车辆车架上的居中且横向对准的位置。

附图说明

参考附图阐述

具体实施方式

。使用相同的附图标记可指示类似或相同的物品。各种实施例可利用除了附图中示出的那些之外的元件和/或部件,并且在各种实施例中,一些元件和/或部件可能不存在。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。在整个本公开中,根据背景,可互换地使用单数术语和复数术语。

图1描绘了其中可实施用于提供本文所公开的系统和方法的技术和结构的示例性计算环境。

图2描绘了根据本公开的用于自主车辆的示例性控制系统的框图。

图3示出了根据一个实施例的具有一组可缩回马达枢转机构的一个示例性自主车辆。

图4A描绘了根据一个实施例的处于缩回位置的可伸缩枢转机构。

图4B描绘了根据一个实施例的处于伸展位置的图4A的可伸缩枢转机构。

图4C描绘了根据一个实施例的可缩回马达枢转机构的俯视图。

图4D描绘了根据一个实施例的致动构件旋转。

图5A描绘了根据一个实施例的用于运输人员或货物的示例性实用舱。

图5B描绘了根据一个实施例的包括多个可锁定的储物箱的另一示例性实用舱。

图6描绘了根据一个实施例的将实用舱转移到固定对接点的自主车辆(诸如图1所描绘的车辆)。

图7描绘了根据一个实施例的承运多个可更换的实用舱以在自主车辆中使用的实用舱运输车辆。

图8描绘了根据一个实施例的换舱的第一步骤,其中实用舱运输车辆将实用舱转移到自主车辆。

图9至图13示出了根据一个实施例的从舱运输车辆到自主车辆的实用舱更换的步骤。

图14描绘了根据一个实施例的承运乘客的人类运输实用舱。

图15描绘了根据一个实施例的被配置为用于在部署轮椅坡道平衡重时自主地取回或更换垃圾箱的实用舱。

图16描绘了根据一个实施例的图15的实用舱更换垃圾箱的另一步骤。

图17示出了根据一个实施例的当车辆接近公共固定装置舱架时承运被配置为可锁定的储物柜的实用舱的自主车辆。

图18示出了根据一个实施例的安置在公共固定装置舱架上的图17的实用舱。

图19是根据一个实施例的位于自主车辆的端部部分上的踏板车部署机架的视图。

图20描绘了用于根据本公开描述的实施例中的传感器阵列擦拭器机构的视图。

图21示出了根据一个实施例的接近配置有自动行人信令系统的自主车辆的侧面的骑自行车者。

具体实施方式

概述

本文公开的系统和方法被配置为提供用于在高密度人口区域(诸如例如城市中心或其他城市环境)中使用的最后一英里运输车辆和系统。因为公共运输车辆即使在被配置为自主运输系统时,也可能在非高峰时段期间未被充分利用,所以提供可使用根据实时需求要求配置车辆的基于舱的递送系统来无缝交换自主车辆的车辆设备的系统和基础设施是有利的。本公开的实施例描述了紧凑的运输机构,其可在自行车车道内操作,并且在可能由于车辆大小和与常规车辆相关联的其他约束而可能受到限制的区域中使用自主系统来提供最后一英里运输和物流。

例如,本公开描述了一种可作为自主车辆(AV)车队的一部分操作的AV。AV可为可独立操作的,包括AV车架,所述AV车架可在具有或没有可更换的货物/客舱区域(在本公开中被描述为可移除实用舱)的情况下操作。实用舱可根据需求以不同的方式配置,诸如用于在高峰运输时段期间运送人员的站立式乘客舱,以及用于在非高峰时段期间执行最后一英里货物递送服务的货舱。可移除实用舱还可包括其他设备或配置,诸如启用了工作工具的实用机器,所述实用机器在车辆不用于公共运输的时间期间执行机器人任务。AV车辆车架是自驱动的并且独立于安装在AV上的舱操作。实用舱可包括辅助电池组,所述辅助电池组可为AV提供附加或补充电源。

可移除舱配置有垃圾管理设备和存放区域,其中自主车辆可在狭窄的小巷和其他空间受限的区域中操作,以用空的垃圾箱交换满的垃圾箱。

本公开包括配置有可移除舱的自主驱动的车辆车架,所述可移除舱是储物柜,其中可安全地存放在线购买物直到授权用户取回为止。可移除舱可由自主车辆运输到包括公共固定装置的固定位置,所述公共固定装置在不用于支撑储物柜时还可用作长条座椅。实用舱可为可递送的储物柜,所述储物柜用于存放在线消费者购买物以供取件,其中所述储物柜可在仓库中装载物品并被递送到中央物品取件站点。

本公开描述了与自主车辆和实用舱相关联的特征件,所述特征件向行人、骑自行车者和其他个人提供视觉指示,所述视觉指示可发信号通知自主车辆对车辆看到或感测到行人或骑自行车者的确认。例如,当行人或骑自行车者接近自主车辆(AV)的横侧时,AV可使用激光灯系统来在AV周围的路面上发出信号标记,所述标记指示AV意识到行人或骑自行车者。示例性指示可为跟随骑自行车者的移动位置的发光箭头标记。

诸如服务或食物递送等的其他用途是可能的,并且预期此类用途。

车辆车架可包括用于将实用舱从其他舱承运车辆自主地更换到AV的机构。例如,本公开可包括具有可伸缩枢转机构的AV车架,所述可伸缩枢转机构设置在车辆车架的平台表面上。可移除实用舱被配置为通过可伸缩枢转机构而输送到车辆车架和从车辆车架输送。在一些方面,处理器驱动的车辆控制器可被配置为提供AV操作,并且在车辆车架上仅承运外部“壳体”,所述外部“壳体”可根据当前的期望用途进行配置。

控制器可包括用于存储可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时致使可伸缩枢转机构从缩回位置伸展到伸展位置,在缩回位置,机构凹入成与车辆车架的平台表面大致齐平,伸展位置使机构在平台表面上方伸展,使得机构可接合实用舱中的配合通道。然后,控制器可致动可伸缩枢转机构,使得围绕机构的周边设置的旋转构件接合可移除实用舱的输送器通道的边缘。可伸缩枢转机构的旋转构件可为例如独立控制和致动的驱动轮(或齿轮),所述驱动轮(或齿轮)通过接合实用舱通道的边缘来沿着输送器通道输送实用舱,并且相对于可伸缩枢转机构的轴向位置以横向移动和/或旋转移动来输送实用舱。一旦实用舱被输送到车辆车架的平台表面相对于枢转机构的纵向中心位置,枢转机构然后就可使实用舱轴向枢转,使得实用舱沿着车辆车架的纵向中心线大致对准。然后,自主车辆可将实用舱锁定到车辆车架以用于操作用途,用于运输人员、设备、材料、货物以及其他可能的用途。

AV还可在车辆上包含作为个人运输车辆车队的一部分操作的多个个人运输车辆。个人运输车辆可为电动踏板车,所述电动踏板车可立即可供车载乘客租用作为附加服务或作为共乘订购的一部分。因此,乘客可在其离开同时被配置用于人员运输的AV时租赁个人运输车辆。在另一方面,用于个人运输车辆的分配机架可从AV移除到AV外的固定充电机架固定装置。

AV可将个人运输车辆分配和/或以其他方式存放在AV的外部分配机架上,其中乘客可在其离开AV时查看个人运输车辆并使用移动装置应用程序或经由用于认证访问的其他装置请求访问所述踏板车中的一个或多个。AV可致使存放机架释放个人运输车辆,所述个人运输车辆可为可折叠的或者以其他方式变成紧凑的以用于多种装置存放,其中用户可使用个人运输车辆独立地继续其旅程的下一段。

根据如本文所述的其他方面,实用舱还可包括自清洁传感器组机构,所述自清洁传感器组机构可从传感器组的外表面擦掉碎屑和水分。

所描述的实施例可提供灵活的AV系统,所述灵活的AV系统提供自主车辆基础设施的最大化使用,所述自主车辆基础设施可在人们期望运输时适应高峰运输需求,并且还可适应非高峰需求以提供基础设施支持,诸如最后一英里递送、垃圾管理和其他实用性。乘客专用舱可受益于与实用货物区域相关联的气味、污垢和可见磨损的隔离,因为乘客实用舱可用于人员运输目的,然后被移除以允许AV在其他时间用作实用车辆。

在本文中更详细地提供本公开的这些和其他优点。

说明性实施例

将在下文参考附图更全面地描述本公开,在附图中示出本公开的示例性实施例并且所述实施例不意图进行限制。

图1描绘了示例性计算环境100,其可包括自主车辆105(以下称为“AV 105”)、汽车计算机145、远程信息处理控制单元(TCU)160和移动装置120。移动装置120可经由一个或多个网络125与AV 105通信地耦合,所述网络可经由一个或多个无线通道130进行通信。移动装置120可包括一个或多个应用程序135。

AV 105可包括AV车架109和可移除实用舱107,该可移除实用舱107可根据期望的用途以各种方式进行配置。在图1的示例中,实用舱107被配置为人员运输舱,所述人员运输舱包括乘客舱室140,当人员运输不需要时,所述乘客舱室140可与AV车辆车架109分离。在另一方面,AV车架109可被配置为接收不同的实用舱(图1中未示出),所述不同的实用舱将AV配置用于其他用途,诸如货物运输、公用设施服务的递送等等。尽管可移除实用舱107被描绘为个人运输舱,但是应当理解,可移除实用舱107可以各种方式进行配置,如根据整个本公开中的实施例所描绘的。

实用舱的一种这样的可能配置是作为多个可锁定的储物箱,其可通过AV 105被递送到固定的固定装置143。图1中所描绘的示例性固定的固定装置143在不用作储物箱固定装置时可用作长条座椅。行人141被描绘为坐在空的固定的固定装置143上。

实用舱107被配置为人员运输舱,如图1所示。在一个实施例中,示出了一组用户(统称为用户140)以站立位置乘坐在乘客舱室140内。

AV 105可包括汽车计算机145,该汽车计算机145可包括一个或多个处理器150和存储器155。AV 105还可包括远程信息处理控制单元(TCU)160,该TCU 160可被设置为与汽车计算机145通信和/或作为其一部分。在一些示例性实施例中,TCU 160可被设置为与移动装置120以及一个或多个服务器170通信,所述一个或多个服务器170可与远程信息处理服务交付网络(SDN)(图1中未示出)相关联和/或包括所述SDN。AV 105还可接收全球定位系统(GPS)175和/或与其进行通信。TCU 160和汽车计算机145被描绘为AV车架109的一部分。应当理解,TCU 160和/或汽车计算机145也可设置在实用舱107中和/或与其通信地耦合。

在一个示例性实施例中,用户140可控制一个或多个应用程序135(以下称为“应用程序135”),所述一个或多个应用程序135在移动装置120上操作以执行本公开的各个方面。例如,AV 105可包括个人运输车辆充电机架147A,所述个人运输车辆充电机架147A被配置为可移除地存放一个或多个个人运输车辆149并为其充电。一个示例性个人运输车辆是电动踏板车。其他类型的个人运输车辆是可能的,包括例如电动自行车、悬停板、自平衡两轮运输车辆等,并且预期这类配置,但不应被解释为是限制性的。

在另一方面,个人运输车辆充电机架147A可从AV移除到固定的充电机架固定装置146(在AV外),如图1所示。因此,固定的充电机架固定装置146可提供固定充电位置,在该位置,用户可提取已充电的个人运输车辆,并存放需要充电的车辆。

在一个示例性实施例中,个人运输车辆充电机架147B可包括经由网络125与服务器170进行通信的无线连接的控制器(图1中未示出),并且可包括用于为机架上的车辆充电的电源151。

在一些方面,移动装置120可通过一个或多个无线通道130与AV 105和/或个人运输车辆充电机架147A、147B进行通信,该一个或多个无线通道130可在移动装置120与远程信息处理控制单元(TCU)160之间加密并建立。移动装置120可使用与AV 105上的TCU 160相关联的无线发射器(图1中未示出)与TCU 160进行通信。发射器可使用诸如例如一个或多个网络125的无线通信网络来与移动装置120进行通信。图1中将无线通道130描绘为经由一个或多个网络125进行通信。

一个或多个网络125示出了所连接的装置可在其中进行通信的一种可能的通信基础设施的示例。一个或多个网络125可为和/或包括互联网、专用网络、公共网络或使用任一种或多种已知的通信协议操作的其他配置,所述已知的通信协议是诸如例如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、Wi-Fi,以及蜂窝技术,诸如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、高速分组接入(HSPDA)、长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)和第五代(5G),仅举几个例子。

TCU 160可包括与多个车辆计算模块(诸如例如控制器局域网(CAN)总线180、一个或多个发动机控制模块(ECM)185、变速器控制模块(TCM)190和/或车身控制模块(BCM)195的通信并控制对它们的访问。对未示出的其他控制模块进行的控制和/或与它们的通信是可能的,并且预期这类控制。在一些方面,TCU 160可通过控制模块180-195控制AV 105的各个方面,并且实施经由无线通道130从在移动装置120上操作的应用程序135接收的和/或从服务器170接收的一个或多个指令集。

汽车计算机145可包括一个或多个处理器150和计算机可读存储器155。汽车计算机145可作为根据本公开的AV控制系统的一部分安装在AV 105的内部隔室中(或AV 105中的其他地方)。关于图2更详细地描述了一种这样的AV控制系统。在一个示例中,汽车计算机145可包括处理器150和计算机可读存储器155。在其他示例性实施例中,TCU 160可与汽车计算机145集成和/或结合。为了简单起见,汽车计算机145的计算系统架构可省略某些计算模块。应当容易理解,图1中描绘的计算环境是根据本公开的可能的实施方式的一个示例,并且因此不应被视为限制性的或排他性的。

一个或多个处理器150可被设置为与一个或多个存储器装置(例如,存储器155和/或一个或多个外部数据库(图1中未示出))进行通信。一个或多个处理器150可利用存储器155来以代码形式存储程序和/或存储用于执行自主车辆导航、移除实用舱和安装实用舱、分配个人运输车辆149以及执行根据本公开描述的其他方面的数据。存储器155可为非暂时性计算机可读存储器。处理器150可被配置为执行存储在存储器155中的计算机可执行指令,以用于执行自主车辆控制系统(例如,如关于图2描绘的控制系统200)的各种功能以及用于根据本公开执行车辆控制能力。因此,存储器155可用于存储代码和/或数据代码和/或数据以根据本公开执行操作。

存储器155可包括易失性存储器元件(例如,动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)等)中的任一个或组合,并且可包括任一个或多个非易失性存储器元件(例如,可擦除可编程只读存储器(EPROM)、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)等)。

存储器155可为非暂时性计算机可读介质的一个示例,并且可用于以代码形式存储程序和/或存储数据以根据本公开执行各种操作。存储器155中的指令可包括一个或多个单独的程序,所述程序中的每一个可包括用于实施逻辑功能的计算机可执行指令的有序列表。在另一个示例性实施方式中,汽车计算机145的一些或所有部件可与TCU 160共享。

存储器155可存储各种代码模块,诸如例如用于建立移动装置120、TCU 160和/或计算机145之间的一个或多个通道130(在一些实施例中,其可为加密通道)的安全通信控制器(图1中未示出)。

图2描绘了用于自主车辆(诸如例如图1中所描绘的AV 105)的示例性控制系统200的框图。示例性控制系统200可包括对象避撞系统210、被配置为从对象避撞系统210接收数据的移动控制模块205以及驱动轮控制器215。驱动轮控制器215可被设置为与移动控制模块205、一个或多个牵引马达220以及一个或多个可伸缩枢转机构222进行通信,所述可伸缩枢转机构222与驱动轮控制器215进行通信。接口装置225可经由移动控制模块205与对象避撞系统210通信。对象避撞系统210可经由无线收发器230将一个或多个控制信号传送到可在服务器170上操作的车队控制平台(图2中未示出)。

对象避撞系统210可包括一个或多个接近传感器235、一个或多个导航接收器240以及导航界面245,AV 105的用户可通过该导航界面245与车辆交互,请求起动、停止、语音命令,请求对个人运输车辆149的访问等等。移动控制模块205可与驱动轮控制器215进行通信并发送一个或多个信号以控制一个或多个牵引马达220。移动控制模块205还可包括密钥241,该密钥241可被配置为激活AV 105的操作。

密钥可为物理密钥,或者可为用户经由触摸屏界面(例如,接口装置225)输入的识别码或密码。识别码可与租赁个人运输车辆149的服务提供商、AV 105的个人所有者、与服务提供商相关联的车队中的多个车辆的订户等相关联。在一方面,移动控制模块205可生成到踏板车部署模块271的指令,所述踏板车部署模块271被配置为当认证用户请求车辆时致动锁定和解锁机构而释放个人运输车辆149。

控制系统200可通过各种方式与车辆车队260中的一个或多个其他AV进行通信,包括使用网络125经由间接通信通道270和/或经由直接通信通道275,所述直接通信通道275经由直接车辆对车辆连接而连接车队260中的一个或多个AV。

移动控制模块205可包括一个或多个处理器250和存储器255,它们可与关于图1描述的汽车计算机145基本上类似或相同。

对象避撞系统210可在车辆车队260中的一个或多个其他AV之间提供路线管理和通信。对象避撞系统210可经由导航接口装置225接收传感器输入和用户140输入,以接收指示起动、停止、任务指令等的用户选择,同时与AV 105进行交互。移动控制模块205可从导航接收器240和接近传感器235接收导航数据,确定从第一位置到第二位置的导航路径,并且向驱动轮控制器215提供用于自主、半自主和/或手动操作的指令。

AV 105可在地理绑定区域内的预定路线上操作,其中所述路线包括在一组预定小时期间(例如,在白天、高峰时段等期间)执行个人运输的任务。在其他方面,导航接收器240可沿着预定路线导航,这类似于常规的公共运输车辆时间表。在其他方面,AV 105可被配置为使用车载致动机构(在以下实施例中进行描述)更换实用舱107,并导航到其他路线。对象避撞系统210可提供路线管理,并且结合全球定位进行操作以在由集中式服务器单独地委托的路线上和路线外任务期间操作车辆。

导航接收器240可包括全球定位系统(GPS)接收器和/或其他相关卫星导航系统(诸如全球导航卫星系统(GLNSS)、Galileo或自主车辆操作领域中已知的其他类似系统)中的一者或多者。另外,导航接收器240可被配置为接收基于本地的导航提示,以帮助通过空间受限区域(诸如例如在拥挤的街道中和/或在分布式信标环境中)进行精确导航。当结合分布式信标网络(图2中未示出)部署时,基于本地的导航提示可包括与放置在整个地理区域中的一个或多个专用定位信标(图2中未示出)进行通信。导航提示可实现更高水平的导航精度并提供各种兴趣点的位置的特定指示符。在其他方面,导航接收器240可包括一个或多个导航收发器(图2中未示出)以用于与移动网络基础设施通信以进行蜂窝塔三角测量和使用已知位置Wi-Fi热点。现在已知或以后开发的可提供高精度定位(例如,优选地在英尺内)的任何定位技术都可用作导航接收器240的一部分。

接近传感器235可与导航接收器240结合工作,以向移动控制模块205提供情景感知以进行自主导航。例如,接近传感器235可被配置为确定实用舱(例如,如图1所示的实用舱107)相对于AV车架109的相对位置,从而将可伸缩枢转机构从凹入AV车架109的平台中的缩回位置伸展到伸展位置(这种伸展在图4A和图4B中进行了描述),并且经由可伸缩枢轴机构接合可移除实用舱107的输送器通道,以接合设置在实用舱107的配合表面上的输送器通道。

在一些方面,传感器235可确定实用舱107是否在沿着AV车架109的纵向中心线的位置线性对准,并且响应于确定进行了对准,而接合将实用舱牢固地固定到AV车架109的锁定机构(图2中未示出)。

在其他方面,接近传感器235可向移动控制模块205警告感测到的障碍物的存在,并且向移动控制模块205提供轨迹信息,其中轨迹信息指示可能与AV 105交互的移动对象或人。

无线发射器230可使用无线通信网络(诸如例如网络125)与AV车队260中、个人运输车辆149的车队中的一个或多个其他AV和/或中央路由计算机(例如,服务器170)进行通信。网络125可为互联网、专用网络、蜂窝电话提供商的数据网络或其他网络基础设施和/或包括与它们的通信。无线发射器230可经由直接通信通道275使用一个或多个车辆对车辆通信协议与车队车辆149和/或260中的一个或多个其他AV直接通信。车辆对车辆通信协议的示例可为例如专用短程通信(DSRC)协议。

移动控制模块205可与一个或多个驱动轮控制器215连接,该驱动轮控制器215继而可操作一个或多个牵引马达220以用于车辆致动、导航和一般操作。移动控制模块205可与驱动轮控制器215通信,以向选定的兴趣点提供自主和/或半自主导航。驱动轮控制器215可控制一个或多个驱动机构,诸如例如一个或多个无刷直流(DC)马达或另一种牵引马达技术。

图3示出了根据一个实施例的示例性实施例,其中AV 105包括一组可伸缩枢转机构305和306。在一个方面,AV车架109可包括用于将实用舱从其他舱承运车辆自主地更换到AV的一个或多个机构。例如,图3描绘了AV车架109,其具有设置在车辆车架109的平台表面310、315上的上可伸缩枢轴机构305和下可伸缩枢轴机构305。平台表面可包括下平台表面310、上平台表面315或AV 105的内部部分320的另一表面。可移除实用舱107(如图1所示)被配置为通过可伸缩枢转机构305而输送到车辆车架109和从车辆车架109输送。

控制器可包括用于存储可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时致使可伸缩枢转机构从缩回位置伸展到伸展位置,在缩回位置,机构凹入成与车辆车架的平台表面大致齐平,伸展位置使机构在平台表面上方伸展,使得机构可接合实用舱中的配合通道。然后,控制器可致动可伸缩枢转机构,使得围绕机构的周边设置的旋转构件接合可移除实用舱的输送器通道的边缘。

可伸缩枢转机构的旋转构件可为或包括独立控制和致动的驱动轮(或齿轮),所述驱动轮(或齿轮)通过接合实用舱通道的边缘来沿着输送器通道输送实用舱。旋转构件可相对于可伸缩枢转机构的轴向位置以横向移动和/或旋转移动来输送实用舱。一旦实用舱被输送到实用舱相对于枢转机构的中心位置,枢转机构就可使实用舱轴向枢转,使得实用舱沿着车辆车架的纵向中心线大致对准。自主车辆可将实用舱锁定到车辆车架以用于操作用途,用于运输人员、设备、材料、货物,以及其他可能的用途。

图4A描绘了根据一个实施例的处于缩回位置305A的可伸缩枢转机构305。因此,在缩回位置305A中,平台表面310大致处于齐平位置。

当被触发以供使用时,AV 105可致使可伸缩枢转机构305向上伸展,使得其可接合实用舱的驱动通道的边缘(图4A至图4C中未示出)。图4B描绘了根据一个实施例的处于伸展位置305B的可伸缩枢转机构305。描绘了多个独立驱动的致动构件410,其中多个致动构件410的示例性致动构件405在图4D中更详细地讨论。

图4C描绘了具有多个独立驱动的致动构件410的可伸缩马达枢转机构305的俯视图。例如,图4D中描绘了多个致动构件410中的致动构件405。

参考图4D,致动构件405可使用马达驱动器(图4A至图4C中未示出)沿任一方向旋转,以独立于其他致动构件410中的任一个的致动而旋转,使得实用舱(例如,107)可使用实用舱的输送器通道沿任何横向或旋转方向输送。尽管示出为具有大致圆形边缘,但是应当理解,致动构件405可具有另一大致轮廓或形状,和/或可包括与配合构件(诸如输送器通道)接合的任何方法,诸如齿轮驱动接合、摩擦接合或另一种机械方法。致动构件405可由橡胶、金属、塑料或另一种合适的材料构成,所述材料可传递足以将旋转力从旋转的致动构件405传递到实用舱的摩擦力。

图5A描绘了根据一个实施例的可被配置为用于运输人员或货物的示例性实用舱505。实用舱505包括具有多个输送器通道边缘515的至少一个输送器通道510。因此,AV 105可将可伸缩枢转机构305(如图3所描绘)从凹入AV车架109的平台表面310中的缩回位置305A伸展到伸展位置305B,并经由可伸缩枢转机构接合可移除实用舱的输送器通道510,以接合设置在实用舱505的配合表面上的输送器通道。

图5B描绘了根据一个实施例的包括多个可锁定的储物箱525的另一示例性实用舱520。在一个示例性实施例中,实用舱520可包括储物箱控制器530,所述储物箱控制器530具有被配置为与远程服务器(例如,如图1和图2所示的服务器170)连接的处理器,所述远程服务器可与同电子商务网站相关联的包裹递送平台连接和/或托管所述包裹递送平台。在一些实施例中,储物箱控制器530可接收与用户账户相关联的用户输入,其中用户账户提供对多个可锁定的储物箱525中的特定箱的锁定或解锁的认证访问。例如,多个可锁定的存储箱525可能已经在仓库中装载了货物,然后被运输到固定的固定装置(例如,如图1所示的固定的固定装置143)。储物箱控制器530可通过远程服务器170认证用户输入并且响应于对用户输入的认证而从远程服务器170接收指示访问认证的指令。因此,储物箱控制器530可被配置为基于指令锁定或解锁一个或多个储物箱的锁定机构(图5B中未示出)。锁定和解锁基于认证的用户输入提供对多个可锁定的储物箱525中的一个储物箱的内部的访问。

图6描绘了根据一个实施例的将实用舱107转移到固定对接点605的自主车辆105。固定对接点605可包括可伸缩枢转机构610,所述可伸缩枢转机构610被描绘为处于伸展位置。如在以下实施例中所描述的,AV 105可使用位于AV 105的平台表面中的可伸缩枢转机构(图6中未示出)旋转地和横向地输送实用舱107,使得实用舱107可在实用舱505的中心点处轴向旋转,以将输送器通道510与可伸缩枢转机构610对准。一旦对准,AV就可横向地(与输送器通道510成一直线)输送舱505以接合输送器通道510中的可伸缩枢转机构610。一旦接合,可伸缩枢转机构610就可将实用舱505输送到轴向居中位置。

本文所述的AV(诸如例如AV 105)的配置的一个优点包括基于对特定舱的实用性的实时需求,实用舱的可更换性。在图7中描绘的示例性实施例中,实用舱运输车辆705(以下称为“运输车辆705”)可根据一个实施例承运多个可更换的实用舱710以在AV中使用。

图8描绘了根据一个实施例的换舱的第一步骤,其中运输车辆705使实用舱805准备转移到AV车架810。AV车架810和运输车辆705中的一者或多者可导航到大致对准的位置,使得用于转移的目标实用舱(在这个示例中为实用舱805)被对准以横向转移到在AV车架810上处于伸展位置的可伸缩枢转机构815。

如图9所示,运输车辆705可将实用舱805的通道边缘的边缘(图9中未示出)与一个或多个可伸缩枢转机构905接合,使得实用舱805横向移动(与实用舱805的长度的方向成一直线)到允许AV车架810的可伸缩枢转机构815的接合的位置。

如图10所示,一旦完全接合在实用舱805的输送器通道中,实用舱就可从运输车辆705转移到AV车架810,直到实用舱805与可伸缩枢转机构815在实用舱805的横向中心点处轴向对准。

图11描绘了实用舱805的旋转输送1100,其使用可伸缩枢转机构815输送实用舱805。更具体地,由于独立驱动的致动构件(例如,如图4B所示的构件410)被独立地驱动,因此设置在可伸缩枢转机构815的相对侧上的相对的致动构件的旋转可产生旋转输送1100以将实用舱805与车辆车架810的纵向中心线1200线性地对准。

图12描绘了在对准位置中的实用舱805,所述对准位置提供实用舱805与AV车架810之间的线性对准。因此,AV车架810可接合锁定机构(图12中未示出)以将实用舱805牢固地紧固到AV车架810。

在一个示例性实施例中,如图13所描绘的,包括例如第二实用舱1305的多个实用舱可被递送到现场中的多个AV车架,诸如第二AV车架1310。

图14描绘了被配置为人类运输实用舱的AV 1405。在一个示例中,AV 1405可包括通向乘客舱内部以供乘客出入的开口1410;以及多个可移动的车门导轨1415,所述多个可移动的车门导轨1415被配置为在乘客运输期间移动到阻挡通向乘客舱内部的开口的阻挡位置,并且在乘客出入期间移动到未阻挡位置。多个可移动的车门导轨1415在图14中示出为处于阻挡位置。在一些实施例中,AV 1405可具有在需要时封闭其大的入口/出口以防受到天气的影响的选项。

图15描绘了根据一个实施例的实用舱1505,其被配置为用于在部署抵消垃圾箱1510的工作负荷质量的平衡重1515时自主地将垃圾箱1510取回或存放在AV 1500外。在本公开的另一方面,实用舱1505可包括具有多个抓握臂1525的工作工具1520。工作工具1520可在枢轴点1530处可枢转地致动,使得工作工具1520可使对象在AV 1500上和其外旋转地移动。AV 1500与常规车辆相比是窄的,使得其可在原本将是空间受限的区域(诸如狭窄的小巷)或在其他类似环境中提供实用性。因此,AV 1500可具有在窄轴距之间的重心,使得横向负荷可使AV失去平衡而不部署平衡重1515。

在一个实施例中,平衡重1515可通过从AV车架1535的凹穴(图15中未示出)伸展来部署,使得平衡重1515抵消与工作工具1520和垃圾箱1510相关联的任何工作负荷力。例如,图15描绘了从AV车架1535中的隐藏凹穴横向伸展的平衡重1515。

图16描绘了实用舱1505的另一步骤,其通过完全伸展平衡重1515以适应垃圾箱1510在被抓握臂1525提升时的重量来操作工作工具1520。在一个方面,AV 1500可响应于从传感器接收到指示相对于地面的车辆平衡的信号而使平衡重1515伸展和收缩。例如,惯性传感器(图16中未示出)可感测指示AV 1500相对于地面的不平衡的移动,并且将平衡重1515伸展相称的距离以补偿感测到的不平衡。

当工作工具1520在保持垃圾箱1510的质量的同时围绕枢轴点1530旋转时,旋转输送1540可改变质量分布,并且还可改变到AV 1500的车轮的重量分布的总体平衡。因此,当工作工具1520在保持垃圾箱1510的同时从第一位置旋转到第二位置时,控制器可实时地或基本上实时地使平衡重1515伸展或缩回,以补偿当工作工具1520执行手边的操作时变化的重量分布。

平衡重1515还可用于多种目的,诸如轮椅坡道,在AV 1500被配置为载客车辆时,所述轮椅坡道为轮椅提供进出AV 1500的通路;以及在AV 1500被配置为货物运输车辆时的装载坡道。这样的坡道的其他用途是可能的,并且可预期这类用途。

图17示出了根据一个实施例的当车辆接近公共固定装置舱架时承运被配置为可锁定的储物柜的实用舱的自主车辆。可锁定的储物柜(可移除储物舱1715)可与具有如关于图5B描述的可锁定的储物箱的实用舱505基本上类似或相同。

本公开包括AV 1705,所述AV 1705包括配置有可移除实用舱1715的AV车架1710,所述可移除实用舱1715被配置为储物柜,其中可安全地存放在线购买物或其他物品直到授权用户取回为止。AV车架1710可将可移除实用舱1715运输到固定位置,在所述固定位置永久地安装固定的固定装置143以用作多个锁定的储物箱的对接站。在一个实施例中,AV1705可递送实用舱1715,所述实用舱1715可在仓库装载物品并递送到安装固定的固定装置143的中央物品取件站点。在示例性实施例中,AV 1705可通过感测固定的固定装置143相对于对接端口1720的位置来递送可移除实用舱1715,所述对接端口1720可被配置为在AV1705的近端1725处的开口。对接端口1720可接收固定的固定装置143的远端,使得AV 1705可接合固定的固定装置的远端1730,使得将固定的固定装置143定位在对接端口1720中,并且AV 1705将实用舱1715定位在固定的固定装置的顶部表面1735顶上。图18示出了当用户1800从可锁定的储物箱中的一个取回包裹时安置在固定的固定装置143上的实用舱1715。

舱通过以下机构装载/卸载。可能存在顶置导轨,其用作乘客的扶手并且还用作舱的导引导轨。当与公共固定装置接合以用于取件和放件时,舱与固定装置的相互作用释放舱到导引导轨的向下的力。当车辆移动到固定装置中时,锁定销将舱保持在适当位置。当舱已经到达适当位置时,锁定销释放并且车辆可倒退,从而将舱留在公共固定装置上。为了进行取件,车辆接近并驶入固定装置中,舱滑动到导引导轨上,锁定销接合取件车辆并且舱与取件车辆连接。机构的这种重要性是为了限制使车辆与舱接合的复杂机构的必要性。

图19是如先前实施例中所述设置在AV的外表面上的个人运输车辆充电机架1900的视图。例如,个人运输车辆部署机架1900可与如关于图1所述的个人运输车辆充电机架147A和/或147B基本上类似或相同。

个人运输车辆充电机架1900可牢固地保持和分配个人运输车辆,诸如关于图1所描绘的踏板车。个人运输车辆149可作为个人运输车辆车队(例如,如关于图2所述的车队265)的一部分来操作。在一个示例性实施例中,个人运输车辆149可为电动踏板车,所述电动踏板车可供乘客使用作为附加服务或作为共乘订购的一部分。例如,当AV被配置为个人运输车辆时,用户(例如,如图1所示的用户140)可在其离开AV时租赁个人运输车辆149。在本公开的一个方面,用户140可提交分配个人运输车辆的请求,并且使用移动装置120上的应用程序135来认证和授权个人运输车辆149的个人使用。因此,服务器170可提供共乘平台(图1中未示出),所述共乘平台在用户认证之后通过将消息发送给汽车计算机145而提供对个人运输车辆149的访问,从而致使个人运输车辆充电机架147A基于分配个人运输车辆的请求而脱离锁定机构1905,所述锁定机构1905将个人运输车辆149从AV 105释放。脱离可允许个人运输车辆与辅助充电机架分离以在用户140继续其旅程时供个人使用。

AV 105可将个人运输车辆149分配和/或以其他方式存放在外部分配/充电机架1900上,所述外部分配/充电机架1900可牢固地附接到AV 105的外表面。乘客(例如,用户140)可离开AV 105,使用移动装置应用程序135(图1中所述)或经由用于认证其访问权限的其他装置(例如,经由用户界面或图1中未示出的装置)请求访问一个或多个个人运输车辆149。AV 105(或替代地,充电机架1900,当被配置为接口时)可致使个人运输车辆充电机架1900释放个人运输车辆149,该个人运输车辆149可为可折叠的或以其他方式变成紧凑以用于多种装置存放。因此,认证用户可使用个人运输车辆149独立地继续他们的旅程的下一段。

图20描绘了根据一个实施例的传感器阵列擦拭器系统2000的视图,所述传感器阵列擦拭器系统2000包括擦拭构件2005,所述擦拭构件2005从传感器组保护层2015的外表面2010擦拭水分和碎屑。在一个方面,传感器组2020可包括围绕实用舱2025的周边设置的多个传感器。实用舱2025可与实用舱107、505、805以及本文所述的其他装置基本上类似或相同。

在一个方面,传感器阵列擦拭器系统2000可包括传感器组保护层2015,所述传感器组保护层2015具有内表面(其中设置有传感器组2020的传感器2023)和外表面2010,该外表面2010可暴露于外部的污垢、天气和其他因素。传感器组保护层2015可由将多个传感器2023与外部因素分开的信号可渗透膜构成。擦拭构件2005可设置在传感器组保护层2015的外表面上,并且牢固地设置有致动构件并保持与传感器组保护层2015的外表面可移动地接触。驱动机构(图20中未示出)可被配置为沿着传感器组保护层2015的外表面输送擦拭构件,使得擦拭构件2005从传感器组保护层2010的外表面擦拭任何碎屑和水分。

传感器阵列擦拭器系统围绕实用舱2025的周边伸展,使得传感器阵列擦拭构件2005可环绕实用舱2025并且清洁传感器组2020以免对传感器功能性造成任何妨碍。数据总线2035可被设置成与传感器组2020的传感器2023和汽车计算机145进行通信。

在另一个示例性实施例中,本公开描述了与AV和实用舱相关联的特征件,所述特征件向行人、骑自行车者和其他个人提供视觉指示,所述视觉指示可发信号通知AV对车辆看到或感测到行人或骑自行车者的确认。图21示出了根据一个实施例的一个这样的示例性人员2103,其被描绘为接近AV 105的侧面的骑自行车者,该AV 105被配置有自动行人信令系统2100。

自动行人信令系统2100可包括设置成与多个接近传感器2110通信的信号控制器2105,以及光信号生成模块2115。信令系统2100被设置成与汽车计算机145(图21中未示出)以及如关于图2描述的对象避撞系统210通信。因此,接近传感器2110可与关于图2描述的接近传感器235基本上类似或相同。

在图21的示例性实施例中,当行人2103接近AV 105的横侧时,信令系统2100可对光生成模块(图21中未示出)生成在AV 105周围的路面表面上输出光信号标记2120的指令。光信号标记2120可在骑自行车者接近AV 105时提供AV 105意识到骑自行车者2103的视觉指示。

在一个示例性实施例中,视觉指示可为光生成的箭头标记2125,其由信号控制器2105动画化以跟随骑自行车者2103的移动位置。因此,在一个方面,接近传感器2110可向信号控制器2105和/或移动控制模块205(如关于图2所描述的)警告感测到的障碍物的存在,并且向移动控制模块205提供轨迹信息,其中轨迹信息指示可能与AV 105交互的移动对象或人。轨迹信息可包括相对距离、轨迹、速度、尺寸近似值、重量近似值和/或可指示物理对象或人的身体特征的其他信息中的一者或多者。因此,此类信息可向信号控制器2105通知将光生成的箭头标记投射到何处,以及如何使这类标记动画化,使得它们跟随骑自行车者2103的位置。移动控制模块205可被配置为聚集来自导航接收器240(在图2中描述)的信息,诸如AV 105的当前位置和速度,以及来自接近感测器235/2110的感测到的障碍物(例如,骑自行车者2103),并且解译所聚集的信息以计算通往目的地的安全路径,使得AV 105避免碰撞。

感测到的障碍物可包括例如其他车辆、行人、骑自行车者、动物、结构、路沿和其他随机对象。在一些实施方式中,接近传感器235可被配置为确定AV 105正在其上行驶的路径的横向尺寸,例如,确定距人行道或路沿的边的相对距离,以辅助移动控制模块205在特定路径上维持精确导航,并且根据相对距离来投射光生成的箭头标记。在一个示例性实施例中,AV 105可感测骑自行车者2103,当骑自行车者2103的接近度随时间改变时确定骑自行车者2103的变化的接近度,并且投射标记2125A、2125B和2125C以跟随骑自行车者2103的位置。光标记可使用光信号生成模块2115来提供视觉提示,该光信号生成模块2115可包括一个或多个发光投影仪(例如,被配置为生成动画投影的激光投影仪或其他投影装置),所述发光投影仪被配置为使动画光信号在路面表面上发光,使得当骑自行车者接近AV 105并试图通过车辆时,骑自行车者2103具有AV 105意识到其存在的视觉指示。

在以上公开中,已经参考了形成以上公开的一部分的附图,所述附图示出了其中可实践本公开的具体实施方式。应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可利用其他实施方式,并且可进行结构改变。说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性,但每一个实施例可不必包括所述特定特征、结构或特性。此外,此类短语不一定指代同一个实施例。另外,当结合实施例描述特征、结构或特性时,无论是否明确描述,本领域技术人员都将认识到结合其他实施例的此类特征、结构或特性。

还应当理解,如本文所使用的词语“示例”意图在本质上是非排他性和非限制性的。更具体地,如本文所用的词语“示例性”指示若干示例中的一者,并且应当理解,没有对所描述的特定示例进行过多的强调或侧重。

计算机可读介质(也被称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如,由计算机的处理器)读取的数据(例如,指令)的任何非暂时性的(例如,有形的)介质。此类介质可采取许多形式,包括但不限于非易失性介质和易失性介质。计算装置可包括计算机可执行指令,其中所述指令可由一个或多个计算装置(诸如上文列出的那些计算装置)执行并且存储在计算机可读介质上。

关于本文描述的过程、系统、方法、启发法等,应当理解,尽管已将此类过程等的步骤描述为按照某个有序序列发生,但此类过程可在所描述的步骤以本文描述的顺序之外的顺序执行的情况下来实践。还应理解,可同时执行某些步骤,可添加其他步骤,或者可省略本文描述的某些步骤。换句话说,本文对过程的描述是为了说明各种实施例的目的而提供的,而决不应被解释为限制权利要求。

因此,应当理解,以上描述意图是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述时,除所提供的示例之外的许多实施例和应用将为明显的。范围不应参考以上描述来确定,而是应参考所附权利要求以及这类权利要求所赋予权利的等效物的完整范围来确定。预计并预期本文所讨论的技术未来将有所发展,并且所公开的系统和方法将结合到此类未来实施例中。总而言之,应当理解,本申请能够进行更改和改变。

权利要求中使用的所有术语意图被赋予其如本文所论述的领域中的技术人员所理解的普通含义,除非在本文中做出明确的相反指示。特定地,除非权利要求叙述相反的明确限制,否则使用诸如“一个”、“该”、“所述”等单数冠词应被解读为叙述所指示的要素中的一个或多个。除非另外特别说明,或者在所用的上下文中另外理解,否则诸如“能够”、“可以”、“可能”或“可”等条件语言通常意图传达某些实施例可以包括某些特征、要素和/或步骤,而其他实施例可不包括某些特征、要素和/或步骤。因此,此类条件语言一般并不意图暗示一个或多个实施例无论如何都需要各特征、要素和/或步骤。

在本发明的一个方面,方法包括:经由环形地设置在可伸缩枢转机构的边缘表面上的多个独立驱动的致动构件接合设置在实用舱的配合表面上的驱动通道;使用多个致动构件中的至少两个致动构件沿着驱动通道输送实用舱;其中输送包括相对于可伸缩枢转机构线性地输送实用舱;相对于可伸缩枢转机构旋转地输送实用舱;以及相对于可伸缩枢转机构以旋转移动和线性移动的组合来输送实用舱。

在本发明的一个方面,方法包括通过安装与实用舱集成的已充电电池组来向自主驱动的车辆车架提供电力。

在本发明的一个方面,方法包括接合辅助运输充电机架的锁定机构,所述锁定机构将个人运输车辆牢固地固定到外部辅助运输充电机架;经由无线通道接收指示分配个人运输车辆的请求的信号;以及基于分配个人运输车辆的请求而脱离锁定机构,其中脱离允许个人运输车辆与辅助充电机架分离。

在本发明的一个方面,方法包括使运输充电机架从固定的实用舱脱离;将辅助运输充电机架转移到自主车辆外的充电机架固定装置;以及接合运输充电机架上的锁定机构,所述锁定机构将辅助运输充电机架锁定到安装在车辆外的充电机架固定装置。

根据本发明,提供了一种车辆控制模块中的非暂时性计算机可读存储介质,所述非暂时性计算机可读存储介质具有存储在其上的指令,所述指令在由处理器执行时致使处理器:使可伸缩枢转机构从凹入在车辆车架的平台表面内的缩回位置伸展到伸展位置;经由可伸缩枢转机构接合实用舱的输送器通道以接合设置在实用舱的配合表面上的输送器通道;沿着输送器通道将实用舱从实用舱的远端输送到实用舱的中心位置,以将实用舱与车辆车架的纵向中心线线性地对准;以及通过锁定机构的接合将实用舱锁定到车辆车架的沿着车辆车架的纵向中心线线性对准的位置。

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